Işık Enerjisi Olmadan Organik Madde Üretimi: Kemosentez Nedir?

Organik madde üretmek için ışığın gücünü kullanan fotosentezden farklı olarak, kemosentez inorganik karbon bileşiklerini organik maddeye dönüştürmek için kimyasal gücü kullanır. Diğer bir deyişle kemosentez, organik elementlerin ışık gücü olmadan üretilmesidir. Prokaryotik mikroorganizmalar, özellikle bakteri ve arkea, kemosentetik tepkiler verir.

Daha kapsayıcı bir açıklama ile kemosentez, inorganik veya C-1 organik moleküllerin oksidasyonu ile üretilen enerjiyi kullanarak tek karbonlu (C-1) bileşiklerden ve besinlerden organik bileşiklerin biyolojik üretimi olarak tanımlanır.

Kemosentez, canlı organizmalar tarafından gerçekleştirilen bir biyosentezdir. Bu işlem sayesinde daha karmaşık bir kimyasal bileşik üretilir. Bunu genellikle daha kolay kimyasal varlıkları veya öncüleri birleştirerek yapar. Özellikle, kimyasal sentez örnekleri arasında organik sentez ve dehidrasyon sentezi yer alır. Örneğin kemoototroflar, kemosentez yapan organizmalardır. Nitrifikasyon bakterileri, demir ve manganez bakterileri ve karbon monoksit dahil olmak üzere bu tepkileri gerçekleştiren çeşitli kemosentetik bakteriler vardır.

Demir bakterileri: Demir hidroksiti oksitleyerek güç sağlar:

• 2Fe(OH)2 + O2 → H2O + Fe2O3

Kükürt bakterileri: H2S’yi oksitler:

• H2S +3/2O2 → H2O+SO2

Hidrojen bakterileri: H2’yi oksitleyerek güç sağlarlar.

• H2 + O2 → H2O + 68 Cal (Enj)

Azot bakterileri: Nitrifikasyon yoluyla N bileşiklerini oksitlerler.

• Nitrosomonas bakterisinde:2NH3 + 3O2 → 2HNO2 + 2 H2O + 158 Cal (enerji)

• Nitrosococcus bakterisinde:2HNO2 + O2 → 2HNO3 + 43 Kal (enerji)