Белки, жиры, углеводы, витамины, минералы, антиоксиданты и другие соединения, содержащиеся в растениях и животных

Главная страница

Белки

Жиры

Углеводы

Антиоксиданты

Алкалоиды

Растительные пигменты

Органические кислоты

Дубильные вещества

Эфирные масла

Жирные кислоты

Минералы

Витамины

Флавоноиды

Гормоны

Фитонциды

Стероиды

Пектины

Ферменты

Аминокислоты

Нуклеотиды

Терпены

Гликозиды

бадан

Энциклопедия лекарственных растений

матрешки

Пословицы о здоровье

 

Хемосинтез

Существуют микроорганизмы, которые усваивают углекислый газ и синтезируют из него органические вещества, используя для этого энергию, образующуюся при окислении различных неорганических соединений: сероводорода, серы, водорода, аммиака, азотистой кислоты, закисных соединений железа и марганца. Такой процесс, происходящий за счет энергии, выделяющейся при химических реакциях окисления неорганических соединений, получил название хемосинтеза. Хемосинтез был открыт знаменитым русским микробиологом С.Н. Виноградским. Его классические исследования показали, что синтез органического вещества происходит в природе не только путем фотосинтеза в зеленых растениях, но идет также в больших масштабах путем хемосинтеза у микроорганизмов, не содержащих хлорофилла.

Хемосинтез из сероводорода

В водоемах, вода которых содержит сероводород, живут так называемые бесцветные серобактерии. Энергию, необходимую для синтеза органических соединений из углекислого газа, они получают, окисляя сероводород:

2H2S + О2 = 2Н2О + S2.

Выделяющаяся в результате свободная сера накапливается в их клетках в виде множества крупинок.

Хемосинтез из серы

При недостатке сероводорода бесцветные серобактерии производят дальнейшее окисление накопившейся в них свободной серы до серной кислоты:

S2 + 3О2 + 2Н2О = 2H2SO4.

Образующаяся в результате окисления серы свободная энергия также используется на синтез органического вещества из углекислого газа. Суммарный энергетический эффект окисления сероводорода до серной кислоты равен 159 ккал на каждую окисленную грамм-молекулу сероводорода. Колоссальные количества бесцветных серобактерии имеются в Черном море, в котором глубже 200 метров вода насыщена сероводородом.

Хемосинтез из аммиака

Микроорганизмы, добывающие энергию, необходимую им для синтеза органических соединений, путем окисления аммиака и азотистой кислоты, называют нитрифицирующими бактериями. Они чрезвычайно широко распространены в почве и различных водоемах и играют важную роль в круговороте азота в природе. Аммиак, образующийся при гниении белков в почве или в водоемах, окисляется нитрифицирующими бактериями, которые были названы С.Н. Виноградским Nitrosomonas. Этот процесс соответствует уравнению:

2NН3 + 3О2 = 2HNО2+ 2Н2О.

Энергия, выделяющаяся при этом в количестве 158 больших калорий, также используется для построения органических соединений за счет восстановления углекислого газа.

Хемосинтез из азотистой кислоты

Дальнейшее окисление образовавшейся азотистой кислоты до азотной кислоты осуществляется другой группой нитрифицирующих микроорганизмов, названных С.Н. Виноградским Nitrobacter. Это можно выразить следующим уравнением:

2HNО2 + О2= 2НNО3. Процесс сопровождается выделением 43,2 калокалорий.

Таким образом, очевидно, что процесс окисления аммиака является энергетически значительно более выгодным, чем процесс окисления азотистой кислоты. В соответствии с этим для того чтобы усвоить один атом углерода, нитритные микробы должны окислить 35 молекул аммиака; нитратные микробы получают энергию, необходимую для ассимиляции одного атома углерода, в результате окисления 135 молекул нитрита. Нитрифицирующие бактерии являются чрезвычайно специализированными микроорганизмами – они могут жить при полном отсутствии органических соединений, необходимых для развития других микробов. Более того, питательные органические вещества ядовиты для них. Вместе с тем эти микроорганизмы представляют прекрасный пример так называемого сообщества бактерий – микробы, окисляющие азотистую кислоту, получают ее в результате деятельности микробов, окисляющих аммиак; однако жизнедеятельность нитрифицирующих микробов невозможна без обычных микроорганизмов – бактерий и плесневых грибов, разлагающих в почвах и водоемах белки, содержащиеся в остатках животных и растений, с образованием аммиака. Процесс нитрификации происходит в природе в огромных масштабах и служит источником нитратов, содержащихся в почве, а также в пресных и соленых водоемах. Таким образом, жизнедеятельность нитрифицирующих бактерий представляет собой один из важнейших факторов плодородия почвы.

Каротиноиды

Свойства хлорофилла

Хлорофилл

Фотосинтез

Хемосинтез

     

Хемосинтез из водорода

В местностях, где выпадает очень мало осадков, в результате нитрификации могут накапливаться огромные запасы нитратов. Таковы, например, залежи селитры в Чили. Широко распространены в почве также бактерии, окисляющие водород в соответствии с уравнением 2Н2 + О2 = 2Н2О.

Энергетический эффект этой реакции составляет 112 больших калорий. Водородные бактерии не являются такими строго специализированными организмами, как, например, нитрифицирующие бактерии. Некоторые из них могут развиваться также на растворах органических веществ, например глюкозы, при полном отсутствии водорода. Водородные бактерии окисляют водород, постоянно образующийся при анаэробном разложении различных органических остатков микроорганизмами почвы.

Хемосинтез из марганца и железа

Хемосинтезирующие бактерии, окисляющие закисные соединения железа и марганца с образованием окисных соединений этих металлов, также были открыты С. Н. Виноградским. Они чрезвычайно широко распространены как в пpeсных, так и в морских водоемах. Благодаря их жизнедеятельности на дне болот и морей образуются огромные количества отложений руд железа и марганца. Академик В.И. Вернадский, основатель геохимии, говорил о залежах железных и марганцевых руд как о результате жизнедеятельности этих бактерий в древние геологические периоды.

Хемосинтез и фотосинтез

При исследовании химизма ассимиляции меченого углекислого газа 14СО2 различными хемосинтезирующими бактериями показано, что первым стойким продуктом хемосинтеза является фосфоглицериновая кислота. В этих бактериях содержится рибулозодифосфат, который стимулирует ассимимиляцию 14СО2, сопровождающуюся образованием меченой фосфоглицериновой кислоты. На этом основании считают, что при хемосинтезе, так же как и при фотосинтезе, присоединение углекислого газа к рибулозодифосфату является основным механизмом ассимиляции СО2.

Особенности хемосинтеза

В процессе окисления серы у хемосинтезирующих серобактерий накапливаются высокоэнергетические соединения – аденозинтрифосфорная кислота и полифосфаты. Таким образом, часть энергии, выделяющейся при окислении неорганических веществ хемосинтезирующими организмами, используется на восстановление ассимилируемого углекислого газа и на синтез органического вещества, а часть ее запасается впрок в виде высокоэнергетических соединений.

 

 
баранец

Лечение народными средствами

днк

Народная медицина

молочный гриб

Молочный гриб

мед

Лечение медом

 
 
иммунитет водоросль соки вишня пыльца

Иммунитет

Водоросли

Лечение соками

Фрукты и овощи

Цветочная пыльца

волосы биология цвет лотос любовь

Укрепление волос

Книги по биологии

Лечение цветом

Аюрведа

Цитаты о любви

растения оливки йога фэн-шуй пшеница пророщенная

Энергия цветов

Оливковое масло

Йога для настроения

Фэн-шуй для денег

Пророщенная пшеница

         

© Все права защищены. 2010 год. E-mail для обратной связи: info@belki.com.ua