серобактерии водоемов осуществляющие хемосинтез получают энергию

В природе органическое вещество создают не только зеленые растения, но и бактерии, не содержащие хлорофилла. Этот автотрофный процесс называется хемосинтезом, потому что осуществляется он благодаря энергии, выделяющейся при химических реакциях окисления различных неорганических соединений: водорода, сероводорода, аммиака, оксида железа (II) и др. Энергия, получаемая при окислении, запасается в организме в форме АТФ. Хемосинтез открыл (в 1889-1890 гг. ) знаменитый русский микробиолог С. Н. Виноградский . В водоемах, вода которых содержит сероводород, живут бесцветные серобактерии . Энергию, необходимую для синтеза органических соединений из углекислого газа они получают, окисляя сероводород.
Хемосинтез - тип питания, свойственный некоторым микроорганизмам и способный создавать органические вещества из неорганических ( угольной кислоты и воды) за счет знергии, получаемой при окислении ими других неорганических веществ (например, аммиака, сероводорода) .
2H2S + 02 =2H20 + 2S + Е Выделяющаяся в результате свободная сера накапливается в их клетках в виде множества крупинок. При недостатке сероводорода бесцветные серобактерии производят дальнейшее окисление находящейся в них свободной серы до серной кислоты:
2S+302+2H20 =2H2S04 + Е Образовавшаяся в результате энергия (Е) также используется на синтез органического вещества из углекислого газа. Энергетический эффект окисления сероводорода до серной кислоты равен 666 кДж на каждую окисленную грамм-молекулу сероводорода. Колоссальное количество серобактерий имеется в Черном море, в котором глубже 200 м (а в некоторых местах почти от поверхности) вода насыщена сероводородом.
Чрезвычайно широко распространены в почве и в различных водоемах нитрифицирующие бактерии . Они добывают энергию путем окисления аммиака и азотистой кислоты, поэтому играют очень важную роль в круговороте азота в природе . Аммиак, образующийся при гниении белков в почве или в водоемах, окисляется нитрифицирующими бактериями, которые С. Н. Виноградский назвал нитросомонас (Nitrosomonas) . Этот процесс отражает уравнение:
2NH3 + 302 = 2HN02 + 2H20 Энергия, выделяющаяся при этом (662 кДж) , также используется для синтеза органических соединений вследствие восстановления углекислого газа. Дальнейшее окисление образовавшейся азотистой кислоты до азотной кислоты осуществляется другой группой нитрифицирующих микроорганизмов, названных С. Н. Виноградским нитробактером (Nitrobacter) :
2HN02+02 = 2HN03 Процесс сопровождается выделением 101 кДж. Процесс нитрификации происходит в почве в огромных масштабах и служит источником нитратов. Жизнедеятельность бактерий представляет собой один из важнейших факторов плодородия почв.
Широко распространены в почве также бактерии, окисляющие водород:
2Н2+02=2Н20 Водородные бактерии окисляют водород, постоянно образующийся при анаэробном (бескислородном) разложении различных органических остатков микроорганизмами почвы . Хемосинтезирующие бактерии, окисляющие соединения железа и марганца, также открыл С. Н. Виноградский. Они чрезвычайно широко распространены как в пресных, так и в морских водоемах. Благодаря их жизнедеятельности на дне болот и морей образуется огромное количество отложенных руд железа и руд марганца . Академик В. И. Вернадский - основатель биогеохимии говорил о залежах железных и марганцевых руд как о результате жизнедеятельности этих бактерий в древние геологические перио