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:

1. Wytworzenie siły asymilacyjnej (ATP + NADPH:H+) dzięki energii uwalnianej w reakcji utlenienia nieorganicznych lub organicznych związków chemicznych.
2. 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:

1. Rodzaj energii: chemosynteza wykorzystuje energię chemiczną, fotosynteza - energię świetlną.
2. Organizmy: chemosyntezę przeprowadzają niektóre bakterie, fotosyntezę - rośliny, protisty roślinopodobne i niektóre bakterie.
3. Znaczenie dla organizmu: oba procesy służą do wytwarzania związków organicznych.
4. 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.