Ekosystemy chemosyntetyczne i przebieg chemosyntezy
Kominy hydrotermalne to fascynujące ekosystemy na dnie oceanicznym, gdzie chemosynteza odgrywa kluczową rolę w produkcji pierwotnej. Te unikalne środowiska charakteryzują się ekstremalnymi warunkami, które sprzyjają rozwojowi bakterii chemosyntetyzujących.
Vocabulary: Kominy hydrotermalne to miejsca na dnie oceanicznym, z których pod dużym ciśnieniem wydobywa się woda o bardzo wysokiej temperaturze, zawierająca gazy wulkaniczne.
Charakterystyka kominów hydrotermalnych:
- pH wody wynosi około 12,8
- Woda zawiera siarczki i siarkowodór
- Duża zawartość zredukowanych związków siarki sprzyja rozwojowi bakterii siarkowych
- Bakterie te stanowią bazę pokarmową dla konsumentów I rzędu
- Niektóre zwierzęta, np. rurkoczułkowce, żyją w symbiozie z bakteriami chemosyntetyzującymi
Przebieg chemosyntezy obejmuje dwa główne etapy:
- Wytworzenie siły asymilacyjnej ATP+NADPH:H+ dzięki energii uwalnianej w reakcji utlenienia nieorganicznych lub organicznych związków chemicznych.
- Redukcja CO₂ do cukrów przy wykorzystaniu siły asymilacyjnej, zgodnie z równaniem reakcji: 6CO₂ + 6H₂O → C6H₁₂O6 + 6O₂
Example: Bakterie siarkowe chemosynteza przebiega według reakcji:
2H₂S + O₂ → 2S + 2H₂O + energia chemiczna
2S + 2H₂O + 3O₂ → 2H₂SO4 + energia chemiczna
Chemosynteza a fotosynteza - porównanie kluczowych elementów:
- Rodzaj energii: chemosynteza wykorzystuje energię chemiczną, fotosynteza - energię świetlną.
- Organizmy: chemosyntezę przeprowadzają niektóre bakterie, fotosyntezę - rośliny, protisty roślinopodobne i niektóre bakterie.
- Znaczenie dla organizmu: oba procesy służą do wytwarzania związków organicznych.
- Znaczenie w przyrodzie: chemosynteza bierze udział w produkcji materii organicznej i krążeniu pierwiastków, fotosynteza dodatkowo produkuje tlen.
Highlight: Określ znaczenie chemosyntezy w ekosystemach kominów hydrotermalnych: Chemosynteza jest podstawą produkcji pierwotnej w tych ekstremalnych środowiskach, umożliwiając rozwój złożonych ekosystemów w miejscach, gdzie fotosynteza jest niemożliwa.
