Хемосинтез
Хемосинтез в Энциклопедическом словаре:
Хемосинтез - (от хемо... и синтез) - процесс образования некоторымибактериями органических веществ из диоксида углерода за счет энергии,полученной при окислении неорганических соединений (аммиака, водорода,соединений серы, закисного железа и др.). Хемосинтезирующие бактерии,наряду с фотосинтезирующими растениями и микробами, составляют группуавтотрофных организмов. Хемосинтез открыт в 1887 С. Н. Виноградским.
Значение слова Хемосинтез по словарю медицинских терминов:
хемосинтез (хемо- синтез) - синтез некоторыми бактериями органических веществ из двуокиси углерода за счет энергии, полученной при окислении неорганических веществ, напр. аммиака, соединений серы.
Значение слова Хемосинтез по словарю Брокгауза и Ефрона:
Хемосинтез — Из числа автотрофных растительных организмов (см.), т. е. таких, которые способны синтетически строить необходимые для своего существования питательные вещества, громадное большинство принадлежит к числу хлорофиллоносных растений. Источником энергии для синтетических процессов является у них свет, а само построение питательных веществ носит название фотосинтеза. Напротив, ничтожно мало число известных до сих пор организмов, источником энергии для которых является химическая энергия веществ, способных к экзотермическим реакциям. Построение питательных веществ у них называется X. До сих пор экспериментально доказан X. лишь для одной группы организмов, именно для нитрифицирующих бактерий нашим соотечественником Виноградским (ср. Селитрообразование или нитрификация). Согласно исследованиям Виноградского же весьма вероятной является наличность X. у так называемых "серных" и "железных" бактерий.
Определение слова «Хемосинтез» по БСЭ:
Хемосинтез (от Хемо... и Синтез)
правильнее - хемолитоавтотрофия, тип питания, свойственный некоторым бактериям, способным усваивать CO2 как единственный источник углерода за счёт энергии окисления неорганических соединений. Открытие Х. в 1887 (Виноградский С. Н.) существенно изменило представления об основных типах обмена веществ у живых организмов. В отличие от Фотосинтеза, при Х. используется не энергия света, а энергия, получаемая при окислительно-восстановительных реакциях, которая должна быть достаточна для синтеза аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и превышать 10 ккал/моль.
Бактерии, способные к Х., не являются единой в таксономическом отношении группой, а систематизируются в зависимости от окисляемого неорганического субстрата. Среди них встречаются микроорганизмы, окисляющие водород, окись углерода, восстановленные соединения серы, железо, аммиак, нитриты, сурьму. Водородные бактерии - наиболее многочисленная и разнообразная группа хемосинтезирующих организмов; осуществляют реакцию 6H2 + 2O2 + CO2 = (CH2O) + 5H2O, где (CH2O) - условное обозначение образующихся органических веществ. По сравнению с др. автотрофными микроорганизмами характеризуются высокой скоростью роста и могут давать большую биомассу.
Эти бактерии способны также расти на средах, содержащих органические вещества, т. е. являются миксотрофными, или факультативно хемоавтотрофными бактериями. Близки к водородным бактериям карбоксидобактерии, окисляющие CO по реакции 25CO + 12O2 + H2O + 24CO2 + (CH2O). Тионовые бактерии окисляют сероводород, тиосульфат, молекулярную серу до серной кислоты. Некоторые из них (Thiobacillus ferrooxidans) окисляют сульфидные минералы, а также закисное железо. Способность к Х. у разнообразных водных серобактерий остаётся недоказанной. Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до нитрита (1-я стадия нитрификации) и нитрит в нитрат (2-я стадия). В анаэробных условиях Х. наблюдается у некоторых денитрифицирующих бактерий, окисляющих водород или серу, но часто они нуждаются в органическом веществе для биосинтеза (литогетеротрофия). Описан Х. у некоторых строго анаэробных метанообразующих бактерий по реакции 4H2 + CO2 = CH4 + 2H2O.
Биосинтез органических соединений при Х. осуществляется в результате автотрофной ассимиляции CO2 (цикл Калвина) точно так же, как при фотосинтезе. Энергия в виде АТФ получается от переноса электронов по цепи дыхательных ферментов, встроенных в клеточную мембрану бактерий (см. Окислительное фосфорилирование). Некоторые окисляемые вещества отдают электроны в цепь на уровне цитохрома с, что создаёт дополнительный расход энергии для синтеза восстановителя. В связи с большим расходом энергии хемосинтезирующие бактерии, за исключением водородных, образуют мало биомассы, но окисляют большое количество неорганических веществ. В биосфере хемосинтезирующие бактерии контролируют окислительные участки круговорота важнейших элементов и поэтому представляют исключительное значение для биогеохимии. Водородные бактерии могут быть использованы для получения белка и очистки атмосферы от CO2 в замкнутых экологических системах. Морфологически хемосинтезирующие бактерии весьма разнообразны, хотя большинство из них относится к псевдомонадам, они имеются среди почкующихся и нитчатых бактерий, спирилл, лептоспир, коринебактерий.
Лит.: Кузнецов С. И., Микрофлора озер и ее геохимическая деятельность, Л., 1970; Заварзин Г. А., Литотрофные микроорганизмы, М., 1972; Каравайко Г. И., Кузнецов С. И., Голомзик А. И., Роль микроорганизмов в выщелачивании металлов из руд, М., 1972.
Г. А. Заварзин.
Хеморецепция
Хемосинтез
Хемосорбция
