(автотрофное питание) Учитель биологии Володина Т. О Вольгинская СОШ- 2012 Хемосинтез
Открыл хемосинтез в 1887 году Сергей Николаевич Виноградский
Способны окислять аммиак, образующийся при гниении органических остатков сначала до азотистой, а затем до азотной кислоты. 2 NH3 + 3O2 = 2HNO2 +2H2O+663 кДж 2 HNO2 + O2 = 2HNO3 + 142 кДж Азотная кислота реагируя с минеральными соединениями почвы образует нитраты, которые хорошо усваиваются растениями Нитрифицирующие бактерии
Окисляют сероводород и накапливают в своих клетках серу: 2 H2S + O2 = 2 H2O + 2 S + 272 кДж При недостатке сероводорода , бактерии производят дальнейшее окисление серы до серной кислоты: 2 S + 3 O2 + 2 H2O = 2H2SO4 + 636 кДж Бесцветные серобактерии
Окисляют двухвалентное железо до трёхвалентного 4 FeCO3 + O2 + 6 H2O = 4 Fe(OH)3 + 4 CO2 + 324 кДж Железобактерии
Используют энергию, выделяющуюся при окислении молекулярного водорода 2H2O + O2 = 2 H2O + 235 кДж Водородные бактерии
Нитрифицирующие бактерии осуществляют круговорот азота в биосфере Экологическая роль хемосинтеза
Образуя серную кислоту, способствуют разрушению и выветриванию горных пород; Разрушают каменные и металлические сооружения Выщелачивают руду и серные месторождения Очищение промышленных сточных вод Серобактерии
Образуют Fe(OH)3 скопление которого образует болотную железную руду Железобактерии
Для получения дешевого кормового и пищевого белка Для регенерации атмосферы в замкнутых системах жизнеобеспечения(система Оазис – 2, на космическом корабле «Союз – 3» , 1973 г.) Водородные бактерии
Презентация на тему: Основы цитологии. Хемосинтез
Основы цитологии. Хемосинтез
Основы цитологии. Хемосинтез.
Хемосинтез – это способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO2 служат реакции окисления неорганических соединений. Явление хемосинтеза было открыто в 1887 году русским учёным С. Н. Виноградским. Этот способ получения энергии используется только бактериям.(Железобактерии, Серобактерии, Нитрифицирующие бактерии, Водородные бактерии, Метанобактерии)
Распространение и экологические функции Хемосинтезирующие организмы (например, серобактерии) могут жить в океанах на огромной глубине, в тех местах, где из разломов земной коры в воду выходит сероводород. Конечно же, кванты света не могут проникнуть в воду на глубину около 3—4 километров (на такой глубине находится большинство рифтовых зон океана). Таким образом, хемосинтетики — единственные организмы на земле, не зависящие от энергии солнечного света. С другой стороны, аммиак, который используется нитрифицирующими бактериями, выделяется в почву при гниении остатков растений или животных. В этом случае жизнедеятельность хемосинтетиков косвенно зависит от солнечного света, так как аммиак образуется при распаде органических соединений, полученных за счёт энергии Солнца. Роль хемосинтетиков для всех живых существ очень велика, так как они являются непременным звеном природного круговорота важнейших элементов: серы, азота, железа и др. Хемосинтетики важны также в качестве природных потребителей таких ядовитых веществ, как аммиак и сероводород. Огромное значение имеют нитрифицирующие бактерии, которые обогащают почву нитритами, — в основном именно в форме нитратов растения усваивают азот. Некоторые хемосинтетики (в частности, серобактерии) используются для очистки сточных вод. По современным оценкам, биомасса «подземной биосферы», которая находится, в частности, под морским дном и включает хемосинтезирующих анаэробных метаноокисляющих архебактерий, может превышать биомассу остальной биосферы.
Серобактерии Серобактерии окисляют сероводород до молекулярной серы или до солей серной кислоты.
Железобактерии. Железобактерии окисляют двухвалентное железо Fe2+ до трёхвалентного Fe3+. 4 Fe2+ +4H++6SO42- +O2= 2Fe2(SO4)3+ 2H2O.
Нитрифицирующие бактерии. Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак, образующийся в процессе гниения органических веществ, до HNO3 и HNO2, которые, взаимодействуя с почвенными минералами, образуют нитриты и нитраты.
Водородные бактерии. Водородные бактерии — наиболее многочисленная и разнообразная группа хемосинтезирующих организмов; осуществляют реакцию 6H2 + 2O2 + CO2 = (CH2O) + 5H2O, где (CH2O) — условное обозначение образующихся органических веществ. Характеризуются: высокой скоростью роста могут давать большую биомассу в зависимости от субстрата могут быть как автотрофами, так и гетеротрофами (миксотрофы).
Метанобактерии. Метанобактерии. Хемосинтез описывается по реакции 4H2 + CO2 = CH4 + 2H2O.
Значение хемосинтеза. Роль хемосинтетиков для всех живых существ очень велика, так как они являются непременным звеном природного круговорота важнейших элементов: серы, азота, железа и др. Хемосинтетики важны также в качестве природных усвоителей таких ядовитых веществ, как аммиак и водород. Огромное значение имеют нитрифицируюие бактерии, которые обогащают почву нитритами и нитратами, в форме которых растения усваивают азот. Некоторые хемосинтетики (в частности, серобактерии) используются для очистки сточных вод.
Значение хемосинтеза. Непременное звено природного круговорота важнейших элементов: серы, азота, железа и др. – Природные усвоители таких ядовитых веществ, как аммиак и водород. Нитрифицируюие бактерии обогащают почву нитритами и нитратами, в форме которых растения усваивают азот. Некоторые хемосинтетики (в частности, серобактерии) используются для очистки сточных вод.
Презентация на тему: Хемосинтез
Презентация на тему
Хемосинтез Информационное обеспечение урока Потапова Г. И. 2011-2012 900igr.net
Серобактерии Серобактерии окисляют сероводород до молекулярной серы или до солей серной кислоты. 2 H2S+ O2= 2H2O+ 2S
Железобактерии Железобактерии окисляют двухвалентное железо Fe2+ до трёхвалентного Fe3+. 4 Fe2+ +4H++6SO42- +O2= 2Fe2(SO4)3+ 2H2O
Нитрифицирующие бактерии Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак, образующийся в процессе гниения органических веществ, до HNO3 и HNO2, которые, взаимодействуя с почвенными минералами, образуют нитриты и нитраты. 2 NH3+3O2= 2HNO2+ 2H2O+158ккал 2HNO2+ O2=2HNO3 +48Ккал
Водородные бактерии Водородные бактерии — наиболее многочисленная и разнообразная группа хемосинтезирующих организмов; осуществляют реакцию 6H2 + 2O2 + CO2 = (CH2O) + 5H2O, где (CH2O) — условное обозначение образующихся органических веществ. Характеризуются: высокой скоростью роста могут давать большую биомассу в зависимости от субстрата могут быть как автотрофами, так и гетеротрофами (миксотрофы)
Метанобактерии Хемосинтез описывается по реакции 4H2 + CO2 = CH4 + 2H2O.
Значение хемосинтеза Роль хемосинтетиков для всех живых существ очень велика, так как они являются непременным звеном природного круговорота важнейших элементов: серы, азота, железа и др. Хемосинтетики важны также в качестве природных усвоителей таких ядовитых веществ, как аммиак и водород. Огромное значение имеют нитрифицируюие бактерии, которые обогащают почву нитритами и нитратами, в форме которых растения усваивают азот. Некоторые хемосинтетики (в частности, серобактерии) используются для очистки сточных вод.
Значение хемосинтеза -непременное звено природного круговорота важнейших элементов: серы, азота, железа и др. -природные усвоители таких ядовитых веществ, как аммиак и водород. -нитрифицируюие бактерии обогащают почву нитритами и нитратами, в форме которых растения усваивают азот. -некоторые хемосинтетики (в частности, серобактерии) используются для очистки сточных вод.
Вопросы по теме урока 1. Сравните фотосинтетиков и хемосинтетиков. Укажите сходства и отличия. 2.Перечислите экологические функции хемосинтетиков. 3.В каких отраслях науки применяются знания о хемосинтетиках
Исключи лишнее 1. NH3,NаOH, H2S,FEO 2. NO,SO2,SO3,P2O5 3. Хемосинтетики, автотрофы, гетеротрофы, фотосинтетики.
Исключи лишнее 1. Нитрифицирующие бактерии, железобактерии, серобактерии, водородные бактерии. 2.HNO3, H2SO4, HNO2,NH3 3. 2 NH3+3O2= 2HNO2+ 2H2O+158ккал 2H2S+ O2= 2H2O+ 2S 2HNO2+ O2=2HNO3 +48Ккал
Найди соответствие 1. Метанобактерии А. 2 HNO2+O2=2HNO3+48ККАЛ 2. Водородные бактерии Б. 4 H2 + CO2 = CH4 + 2H2O. 3. Нитрифицирующие бактерии В. 2 S+O2+2H2O=2H2SO4 4. Серобактерии Г. 6 Н2+2О2+СО2=(СН2О)+5Н2S
Найди соответствие 1. Окисляют аммиак А . Железобактерии 2. Окисление водорода до органических веществ Б. Серобактерии 3. Окисляют двухвалентное железо до трёхвалентного. В. Нитрифицирующие 4. окисляют сероводород до молекулярной серы или до солей серной кислоты. Г. Водородные бактерии
Найди соответствие 1. Синтез метана А. Водородные бактерии 2. Окисление водорода Б. серобактери 3. Синтез нитратной кислоты В. метанобактерии 4. Синтез сульфатной кислоты Г. нитрифицирующие бактерии
Домашнее задание Учебник § 48 ( С. В. Межжерін, Я. О. Межжеріна , Т. В. Коршевнюк Біологія, 10 профільний рівень) Что стоит добавить в эту презентацию? Сделайте это.
Презентация на тему: Хемосинтез 10 класс
Железобактерии Железобактерии окисляют двухвалентное железо Fe2+ до трёхвалентного Fe3+.4Fe2+ +4H++6SO42- +O2= 2Fe2(SO4)3+ 2H2O
Нитрифицирующие бактерии Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак, образующийся в процессе гниения органических веществ, до HNO3 и HNO2, которые, взаимодействуя с почвенными минералами, образуют нитриты и нитраты. 2 NH3+3O2= 2HNO2+ 2H2O+158ккал2HNO2+ O2=2HNO3 +48Ккал
Водородные бактерии Водородные бактерии — наиболее многочисленная и разнообразная группа хемосинтезирующих организмов; осуществляют реакцию 6H2 + 2O2 + CO2 = (CH2O) + 5H2O, где (CH2O) — условное обозначение образующихся органических веществ. Характеризуются: высокой скоростью роста могут давать большую биомассув зависимости от субстрата могут быть как автотрофами, так и гетеротрофами (миксотрофы)
Вопросы по теме урока 1. Сравните фотосинтетиков и хемосинтетиков. Укажите сходства и отличия.2. Перечислите экологические функции хемосинтетиков.3. В каких отраслях науки применяются знания о хемосинтетиках
Исключи лишнее 1. NH3,NаOH, H2S,FEO2. NO,SO2,SO3,P2O53. Хемосинтетики, автотрофы, гетеротрофы, фотосинтетики.
Исключи лишнее 1. Нитрифицирующие бактерии, железобактерии, серобактерии, водородные бактерии.2. HNO3, H2SO4, HNO2,NH33. 2 NH3+3O2= 2HNO2+ 2H2O+158ккал 2H2S+ O2= 2H2O+ 2S 2HNO2+ O2=2HNO3 +48Ккал
Домашнее задание Учебник § 48 ( С. В. Межжерін, Я. О. Межжеріна , Т. В. Коршевнюк Біологія, 10 профільний рівень)Что стоит добавить в эту презентацию? Сделайте это.
Фотосинтез и хемосинтез – способы автотрофного питания В. Г. Воеводская
«Лист – источник жизни на планете Земля» К. А. Тимирязев Космическая роль растений (1897г) Земледелие и физиология растений (1906г) Наука и демократия (1920г) Исторический метод в биологии (1922г) Солнце, жизнь и хлорофилл (1923г)
Фотосинтез – сложный процесс образования органических веществ из простых неорганических ( CO 2 и Н2О) в зелёных листьях с использованием солнечной энергии. С О 2 О 2 ВОДА 6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6O2
Хлоропласт – преобразователь и аккумулятор солнечной энергии
Поперечный срез листа розы: вытянутые палисадные клетки с многочислен-ными хлоропластами
Фазы фотосинтеза Световая Темновая Возбуждение электронов хлорофилла световой энергией. Поглощение CO 2 из внешней среды. Фотолиз молекул воды. Образуется кислород, который уходит в атмосферу. Образование из CO 2 и H глюкозы C 6 H 12 O 6 . Синтез АТФ. Образуются богатые энергией молекулы и ионы водорода. Образуется вещество НАДФ-никотин-амидадениндинуклеотид -фосфат
Значение фотосинтеза Образование органического вещества Обогащение атмосферы кислородом практическое применение в сельском хозяйстве
Хемосинтез – ферментативный процесс синтеза сложных органических соединений из неорганических (СО 2 и НО 2 ) за счёт энергии химических реакций окисления. Этот процесс открыт С. Н. Виноградским в 1887 году. Особая роль в этом процессе принадлежит нитрифицирующим бактериям. Они окисляют NH3 до азотистой кислоты – HNO 2 2 NH3 + 3O2 ==== 2HNO2 + 2H2O +653.5 кДж 2HNO2 + O2 ==== 2HNO3 + 151.1 кДж
Это зона активнейшего вулканизма, где имеется множество истечений вулканических газов, богатых соединениями серы и углекислым газом. Хемосинтез в срединном океаническом хребте
Среди прокариот распространены различные формы хемосинтеза. Микроорганизмы, в ходе своей жизнедеятельности осуществляющие процесс синтеза органических веществ из углекислого газа за счет энергии окисления аммиака, сероводорода и других веществ, называются хемотрофами. определение
В рифтовой зоне Тихого океана располагаются колонии совершенно поразительных животных – вестиментифер . Их открыли всего около 20 лет назад, сейчас известно десятка два видов. Они представляют собой нечто вроде червей длиной от 15–30 см до 2,5 м, живущих в трубках, через открытый конец которых высовывается венец алых щупалец. Принадлежат к особому типу – погонофор, похожи на червей, однако эволюционно близки к морским звездам и ежам). Хемосинтезирующие организмы
Вестиментиферы строят свое тело из органики, полученной в результате хемосинтеза.
Отличие хемотрофов от фототрофов Независимость от солнечного света как источника энергии. фотосинтез хемосинтез
Экологическая роль хемосинтеза Благодаря хемосинтезу бактерии активно участвуют в экологических процессах: Нитрифицирующие бактерии участвуют в круговороте азота в биосфере; Серобактерии , образуя серную кислоту способствуют постепенному разрушению и выветриванию горных пород, разрушению каменных и металлических сооружений; выщелачивают руды и серные месторождения; Водородные бактерии участвуют в окислении водорода, накапливающегося в результате жизнедеятельности некоторых микроорганизмов, в природных условиях
Значение хемосинтеза в жизнедеятельности человека Нитрифицирующие бактерии участвуют в почвообразовательном процессе, способствуют повышению урожайности с/х культур; Серобактерии , окисляющие серу до сульфатов, участвуют в очищении промышленных сточных вод; Скопления выделяющегося в результате деятельности железобактерий Fe ( O Н) 3 , образуют болотную железную руду; Водородные бактерии используются для получения пищевого и кормового белка; для регенерации атмосферы в замкнутых системах жизнеобеспечения (например, система «Оазис-2», которая была испытана на космическом корабле «Союз-3»).
Определение
• Хемосинтез – способ автотрофного
питания, при котором источником энергии
для синтеза органических веществ служат
процессы окисления различных
неорганических веществ: аммиака,
сероводорода, серы, водорода и
соединений железа (в отличие от
фотосинтеза, при котором источником
энергии является солнечный свет).
История открытия
• Хемосинтез открыт
русским учёным
С. Н. Виноградским в
1887г.
• Источником водорода
для восстановления
углекислого газа в
ходе хемосинтеза
является вода.
Значение нитробактерий
• Нитрифицирующие бактерии широко
распространены в природе; они
встречаются в почве и в водоемах и
участвуют в осуществлении круговорота
азота в биосфере.
Значение серобактерий
• Серобактерии, образуя серную кислоту,
способствуют постепенному разрушению и
выветриванию горных пород, разрушению
каменных и металлических сооружений,
выщелачиванию руд и серных
месторождений.
• Серобактерии, окисляющие серу до
сульфатов, участвуют в очищении промышленных сточных вод.
«Чёрные курильщики»
• В науке долгое время считалось, что живые
организмы могут существовать только от
энергии Солнца. Жюль Верн в своем романе
«Путешествие к центру Земли» описал
подземный мир с динозаврами и древними
растениями. Однако это художественная
литература. Но, кто бы мог подумать, что
найдется обособленный от энергии Солнца мир
с абсолютно не похожими живыми
организмами. И найден он был на дне Тихого
океана.
• Однако самое
невероятное, что в
такой воде,
наполненной
сероводородом,
тяжелыми металлами
и различными
ядовитыми
веществами,
процветает бурная
жизнь. Температура
воды, выходящей из
черных курильщиков,
достигает 300° С.
• На поверхностях черных курильщиков
были найдены хемоавтотрофные
бактерии, которые расщепляют
соединения серы, извергаемые из недр
планеты. Бактерии покрывают сплошным
слоем поверхность дна и живут в
агрессивных условиях. Они стали пищей
для многих других видов животных. Всего
было описано около 500 видов животных,
обитающих в экстремальных условиях
«черных курильщиков».
Виноградский (1856- 1953гг)
открыл бактериальный хемосинтез;
хемосинтез осуществляется за счет энергии реакций
окисления неорганических соединений, например, аммиака,
водорода, соединений серы, закисного железа и др.;
энергия окисления запасается в виде АТФ.
способ автотрофного питания, при котором
источником энергии для синтеза органических
веществ из CO2 служат реакции окисления
неорганических соединений.
Данный способ получения энергии
характерен только для бактерий.
Бесцветные серобактерии
Окисляют сероводород и накапливают в
своих клетках серу:
2H2S + O2 = 2H2O + 2S + 272 кДж
При недостатке H2S бактерии производят
дальнейшее окисление накопившейся в
них серы до серной кислоты:
2S + 3O2 + 2H2O = 2H2SO4 + 636 кДж
Железобактерии
обитают
в пресных, и соленых водоемах;
осуществляют круговорот железа в природе,
а в промышленности используются для
производства чистой меди;
окисляют двухвалентное железо Fe2+ до
трёхвалентного Fe3+.
4FeCO3+6H2O +O2 = 4Fe(OH) +2CO2+324 кДж
Водородные бактерии
описаны А. Лебедевым и Г. Казерером в 1906г;
используют энергию, выделяющуюся при
окислении молекулярного водорода, для
усвоения углерода
6H2 + 2O2 + CO2 = (CH2O) + 5H2O
где (CH2O) — условное обозначение образующихся
органических веществ.
Характеризуются:
высокой скоростью роста;
могут давать большую биомассу в зависимости от
субстрата могут быть как автотрофами, так и
гетеротрофами (миксотрофы)
Метанобактерии
хемосинтез описывается по реакции
4H2 + CO2 = CH4 + 2H2O.
Сравните фотосинтез и хемосинтез
№ Критерии
сравнения
1
У каких
организмов
происходит?
2
Какой
источник
энергии
используется
в процессе?
3
Какие
вещества
образуются?
Фотосинтез Хемосинтез
Экологическая роль хемосинтеза
Нитрифицирующие бактерии осуществляют круговорот
азота в биосфере
образуя серную кислоту, способствуют
разрушению и выветриванию горных
пород;
разрушают каменные и металлические
сооружения;
выщелачивают руду и серные
месторождения;
очищение промышленных сточных вод.
образуют
Fe(OH)3 скопление
которого образует болотную
железную руду
виновниками плохого качества воды,
загрязняющими почву, водопроводную
систему и канализацию.
скопления железобактерий в
водоемах может вызвать гибель
молодняка рыб.
Для обработки воды
используют специальное
устройство – фосфатный
дозатор, который очищает
ее аналогично
хлорированию. Фосфат
не дает окислиться ионам
железа.
для
получения дешевого кормового и пищевого белка
для регенерации атмосферы в замкнутых системах
жизнеобеспечения(система Оазис – 2, на
космическом корабле «Союз – 3» , 1973 г.)
Закрепление
1. Сравните фотосинтетиков и
хемосинтетиков. Укажите
сходства и отличия.
2. Перечислите экологические
функции хемосинтетиков.
3. Каково значение
хемосинтезирующих
бактерий в народном
хозяйстве?
Исключи лишнее
1. NH3, КОН, H2S, FеO
2. NO, SO2, SO3, Al2О3
3. Хемосинтетики, автотрофы,
гетеротрофы.
Найди соответствие
№
1
Хемотрофы
Серобактерии
2. Железобактерии
Уравнение реакции
А). 4 H2 + CO2 = CH4 + 2H2O.
Б). 2 HNO2+O2 = 2HNO3+142 кДж
3. Нитрифицирующие В). 6 H2 + 2O2 + CO2 = (CH2O) +
бактерии
+ 5H2O
4. Метанобактерии
5
Водородобактерии
Г). 2 H2S +O =2H2O +2S +272 кДж
Д). 4 FeCO3+6H2O +O2 = 4Fe(OH)+
+2CO2+324 кДж
Найди соответствие
№
6
7
8
9
10
Особенности
Окисляют аммиак
Побочным продуктом их
метаболизма в бескислородной
среде является метан.
Хемотрофы
А). Серобактерии
Б). Железобактерии
В). Нитрифицирующие
бактерии
Окисляют Н2S до молекулярной Г). Метанобактерии
серы или до солей Н2SО4.
Окисление водорода до
Д). Водородобактерии
органических веществ
Окисляют Fе2+ до Fе3+
Ответы
1– Г
4– А
7– Г
10 – Д
2–Д
5–В
8–Б
3–Б
6-В
9–А
Шкала оценивания:
«0» ошибок – оценка «5»
«1»- «3» ошибок – «4»
«4»- «6» ошибок – «3»
Более 6 ошибок – «2»
Выводы урока
хемосинтез
— тип питания бактерий, основанный на
усвоении СO2 за счет окисления неорганических соединений;
хемотрофы – бактерии, способные синтезировать
органические соединения из неорганических за счет энергии
химических реакций окисления, происходящих в клетке;
неорганические соединения азота (его окисляют
нитрифицирующие бактерии);
сероводород (бактерии, окисляющие серу);
восстановленные железо и марганец (железобактерии);
молекулярный водород (водородные бактерии);
углекислый газ (карбоксидобактерии, которые нельзя путать с
такими организмами, как цианобактерии, в фотосинтезе
которых также участвует углекислый газ) и др.
Домашнее задание:
Ответить письменно на вопрос:
В каких отраслях науки применяются
знания о хемосинтетиках.
Рефлексия
Игра «5 пальцев»
Информация была интересна.
Я понял тему о хемосинтезе и его значении.
Мне понравилось, как я работал на уроке.
Я удовлетворен своей работой.
Я готов к выполнению домашней работы.
Если вы загнули все 5 пальцев – материал усвоен
успешно.
Если 4 пальца – вы хорошо поработали на уроке.
Если 3 и меньше – возможно вам надо лучше разобраться
в вопросах темы.
Гуляев Иван Дружинин Михаил
Хемосинтез – тип питания многих прокариотов, основанный на усвоение углекислого газа за счет процессов окисления неорганических соединений.
К хемосинтезу способны только хемосинтезирующие бактерии: нитрифицирующие, водородные, железобактерии, серобактерии и др.
Скачать
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам
Выполнили: Гуляев Иван; Дружинин Михаил Руководитель: Агапова У. В., учитель биологии
Хемосинтез – тип питания многих прокариотов, основанный на усвоение углекислого газа за счет процессов окисления неорганических соединений. К хемосинтезу способны только хемосинтезирующие бактерии: нитрифицирующие , водородные , железобактерии , серобактерии и др. На земной поверхности молекулярный водород, да еще вместе с кислородом, встречается редко. Именно поэтому распространение хемосинтезирующих бактерий в природе весьма ограничено.
Нитрифицирующие бактерии , встречающиеся в жирной почве, навозе, окисляют аммоний ( комплексный неорганический катион) до нитрита, а нитрит – до нитрата. Они завершают распад органических азотистых веществ, возвращая азот в соединения, усваиваемые растениями. В то же время удаляется аммиак – неизбежный продукт разложения белков .
Тионовые бактерии – серобактерии, получающие энергию за счёт окисления серы и её восстановленных неорганических соединений (сероводорода, тиосульфата и др.). Это мелкие, палочковидные, в большинстве подвижные грамотрицательные бактерии. Строгие аэробы, за исключением нескольких видов, которые могут развиваться и в анаэробных условиях. Тионовые бактерии широко распространены в водоёмах, почве, рудных месторождениях. Участвуют в круговороте серы и многих других элементов. С их жизнедеятельностью связано бактериальное выщелачивание металлов из руд, концентратов и горных пород, аэробная коррозия металлов, разрушение бетонных сооружений и т. д.
Водородные бактерии , бактерии, получающие для роста энергию в результате окисления молекулярного водорода постоянно образующимся при анаэробном разложении различных органических остатков микроорганизмами почвы. Присутствуют в разных почвах и во многих водоёмах, способны расти за счёт окисления водорода в аэробных условиях, и используют образующуюся при этом энергию для усвоения углерода. К ним относятся представители более 30 систематических групп. В последнее время активно используются в биотехнологии для получения кормового белка, ряда полисахаридов и некоторых аминокислот.
Железобактерии – бактерии, способные окислять двухвалентное железо до трёхвалентного и использовать освобождающуюся при этом энергию на усвоение углерода из углекислого газа или карбонатов. Железобактерии находятся повсюду: в подземных и поверхностных водах, в колодцах и родниках. Ржавая масса на дне и берегах ручьев также образована железобактериями.
Сергей Николаевич Виноградский
Способны окислять аммиак, образующийся при
гниении органических остатков сначала до
азотистой, а затем до азотной кислоты.
2NH3 + 3O2 = 2HNO2 +2H2O+663 кДж
2HNO2 + O2 = 2HNO3 + 142 кДж
Азотная кислота реагируя с минеральными
соединениями почвы образует нитраты,
которые хорошо усваиваются растениями
Окисляют сероводород и накапливают в
своих клетках серу:
2H2S + O = 2H2O + 2S + 272 кДж
2
При недостатке сероводорода ,
бактерии производят дальнейшее
окисление серы до серной кислоты:
2S + 3 O2 + 2H2O = 2H2SO4 + 636 кДж
Окисляют двухвалентное железо до
трёхвалентного
4 FeCO3+O2+6 H2O=
=4Fe(OH)3+4CO2+324 кДж
Образуют Fe(OH)3 скопление которого
образует болотную железную руду
Используют энергию,
выделяющуюся при окислении
молекулярного водорода
2H2O + O2 = 2 H2O + 235 кДж
Для получения дешевого кормового и пищевого
белка
Для регенерации атмосферы в замкнутых
системах жизнеобеспечения(система Оазис – 2,
на космическом корабле «Союз – 3» , 1973 г.)
Нитрифицирующие
бактерии
осуществляют круговорот
азота в биосфере
Образуя серную кислоту, способствуют
разрушению и выветриванию горных пород;
Разрушают каменные и металлические
сооружения
Выщелачивают руду и серные месторождения
Очищение промышленных сточных вод
Значение хемосинтеза
Роль хемосинтетиков для всех живых существ очень
велика, так как они являются непременным звеном
природного круговорота важнейших элементов: серы,
азота, железа и др.
Хемосинтетики важны также в качестве природных
усвоителей таких ядовитых веществ, как аммиак и
водород.
Огромное значение имеют нитрифицируюие
бактерии, которые обогащают почву нитритами и
нитратами, в форме которых растения усваивают
азот. Некоторые хемосинтетики (в частности,
серобактерии) используются для очистки сточных
вод.
-непременное звено природного
круговорота важнейших элементов:
серы, азота, железа и др.
-природные усвоители таких ядовитых
веществ, как аммиак и водород.
-нитрифицируюие бактерии обогащают
почву нитритами и нитратами, в форме
которых растения усваивают азот.
-некоторые хемосинтетики (в
частности, серобактерии)
используются для очистки сточных
вод.