Хемосинтез — это процесс синтеза органических веществ из углекислого газа за счет энергии окисления аммиака, сероводорода и других веществ, который осуществляется микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности.

Нитрифицирующие бактерии последовательно окисляют аммиак (NH3) до нитритов (соли HNO2), а затем — к нитратам (соли HNO3). Железобактериями получают энергию за счет окисления соединений двухвалентного железа до трехвалентного. Они участвуют в образовании залежей железных руд. Бесцветные сиркобактерии окисляют сероводород и другие соединения серы до серной кислоты (H2SO4).

Процесс хемосинтеза открыл в 1887 году выдающийся украинский микробиолог С.М.Виноградський. Хемосинтезирующие микроорганизмы играют исключительную роль в процессах превращения химических элементов в биогеохимических циклах. Биогеохимические циклы (биогеохимический круговорот веществ) — это обмен веществами и обеспечение потока энергии между различными компонентами биосферы, в результате жизнедеятельности различных организмов, имеет циклический характер.

Хемосинтез был открыт в 1889 украинском микробиологом С. Н. Виноградским. Процесс хемосинтеза осуществляют хемоатотрофни бактерии:

  • нитрофикуючи бактерии (окисляют аммиак сначала до нитритов (соли азотистой кислоты), а затем — в нитратов (соли азотной кислоты))
  • железобактериями (окисляют соединения двухвалентного железа до трехвалентного)
  • сиркобактерии (окисляют сероводород и другие соединения серы до серной кислоты).

Особенности хемосинтеза

Особенностями хемосинтеза, которые отличают его от фотосинтеза, является то, что этот процесс:

  • осуществляется без участия света;
  • происходит с использованием кислорода, то есть это аэробный процесс.

Значение

В планетарном масштабе хемосинтез составляет не более 1% фотосинтеза, однако он имеет большое значение для биологического круговорота и геохимических преобразований. Значение хемосинтетики важно в природе, так как они участвуют в образовании горных пород, вызывают коррозию металлов. Хемоавтотрофные организмы могут жить в океанах на больших глубинах, где есть ядовитый сероводород. Они окисляют его и получают важные вещества для жизнедеятельности. Хемосинтезирующие бактерии, окисляющие соединения железа, марганца, распространены в пресных водоемах. Вероятно, что именно с их участием в течение миллионов лет на дне некоторых болот, озер образовались залежи железных и марганцевых руд. Также, некоторые хемосинтезирующие бактерии используются человеком для очистки сточных вод.