KEMOSENTEZ

KEMOSENTEZ ( GÖRSELLİ KONU ANLATIM PDF’Sİ VE VİDEOSUNA SAYFA SONUNDAN ULAŞABİLİRSİNİZ)

*Ototrof olarak beslenen canlılar, inorganik maddelerden organik madde sentezlerken kullandıkları enerji çeşidine göre iki grupta incelenir.

*Bunlardan fotosentetik ototroflar, gerekli enerjiyi ışıktan sağlar.

*Kemosentetik ototroflar ise inorganik maddeleri oksitleyerek açığa çıkan enerjiyi kullanarak organik madde sentezler. *Bir atom ya da molekülden elektron ayrılmasını sağlayan kimyasal tepkimelere oksidasyon denir.

*Bazı prokaryot canlılar tarafından inorganik madddelerin oksidasyonu sonucu açığa çıkan kimyasal enerji ile inorganik maddelerden organik madde sentezine kemosentez denir.

*Kemosentezde hidrojen sülfür (H2S), hidrojen (H2) , amonyak (NH3), nitrit (NO2-) , demir (Fe2+) ve kükürt (S) gibi inorganik madde çeşitleri oksitlenir.

*Oksidasyon sonucu elde edilen enerji ile ATP sentezlenir.

*ATP’ler CO2 ve H2O’yu birleştirmede kullanılır. Böylece besin ve O2 üretilir.

*Azot, hidrojen, kükürt, demir bakterileri ve arkelerin çoğu besinlerini kemosentezle üretir.

*Besinlerini kemosentezle üreten bu canlılara kemoototrof denir.

*Kemoototrof canlılar, klorofil pigmenti bulundurmadıkları için besin sentezi sırasında ışık enerjisi kullanmaz.

*Bu canlılar fotoototroflardan farklı olarak hem gündüz hem de gece besin üretebilir.

KEMOSENTEZİN MADDE DÖNGÜLERİNE KATKISI VE ENDÜSTRİYEL ALANLARDA KULLANIMI

*Kemosentez yapabilen bakterilerden özellikle nitrit ve nitrat bakterileri, doğadaki azot döngüsünün gerçekleşmesinde önemli role sahiptir.

*Atmosferde yüksek oranda azot gazı bulunmasına rağmen fotosentetik bitkiler, azotu ancak nitrat (NO3-) ya da amonyum (NH4+) iyonları şeklinde topraktan alabilir.

*Bu açıdan atmosferdeki azotun bitkiler tarafından kullanılabilmesi için çeşitli şekillerde toprağa azot tuzu olarak bağlanması gerekir.

*Atmosfer azotu, bazı bakteriler ve arkeler tarafından nitrat veya amonyuma dönüştürülerek fikse edilir (tutulur).

*Ölü bitki ve hayvanların yapısındaki azotlu bileşikler (amino asitler, nükleik asitler vb.) ayrıştırıcı organizmalar tarafından amonyağa (NH3) dönüştürülür.

*NH3’ün yapısındaki azot, tıpkı havanın serbest azotu gibi bitkiler tarafından doğrudan kullanılarak besin zincirine dâhil edilemez.

*Bu sebeple NH3 iki aşamada gerçekleşen kimyasal reaksiyonlar sonucu nitrata dönüşür.

*NH3’ün nitrit ve nitrat tuzlarına dönüştürülmesinde Nitrosomonas (Nitrosomonas) ve Nitrobacter (Nitrobakter) cinsi bakteriler görev alır.

*NH3 önce Nitrosomonas bakterileri tarafından oksitlenerek nitröz aside (HNO2) dönüşür.

*Nitröz asit Nitrobacter bakterileri tarafından oksitlenerek nitrik aside (HNO3) çevrilir.

*Bu dönüşümlerden enerji açığa çıkar.

*Her iki bakteri grubu gerçekleştirdikleri dönüşümlerden elde ettikleri enerji ile ATP sentezler. Daha sonra bu ATP’ler organik besin sentezinde kullanılır.

*Kemosentetik bakterilerin H2S’yi (Hidrojen sülfür) kullanma amacı fotosentetik bakterilerin bu molekülü kullanma amacından farklıdır

*Kemosentetikler, H2S’yi oksitleyerek enerji açığa çıkarırken fotosentetikler, hidrojen ve elektron kaynağı olarak kullanmaktadır.

 

 

*Kemosentetik bakterilerden demir bakterileri Fe2+ iyonlarını, hidrojen bakterileri H2’yi, kükürt bakterileri ise H2S’yi oksitleyerek enerji açığa çıkarır ve madde döngüsüne katkı sağlar.

*Kemosentetik organizmalar; doğada biyolojik dengenin korunması, ortamlardaki atık madddelerin parçalanarak çevre kirliliğinin önlenmesinde görev alır.

*Kemosentetik arkelerin büyük bir kısmı; yüksek tuzluluk düşük oksijen yoğunluğu, yüksek sıcaklık, yüksek ya da düşük pH gibi zor koşullarda yaşar.

*Bu canlılardan elde edilen zor koşullara dayanıklı enzimler, biyolojik ve ekonomik açıdan oldukça önemlidir.

*Bu enzimler metallerin etkisiyle kirlenmiş suların kullanılabilir hâle getirilmesinde boya endüstrisinde ve arıtma tesislerinde atık suların temizlenmesinde kullanılır.

*Ayrıca kalitesi düşük metal cevherlerin zenginleştirilmesinde de bu enzimlerden yararlanılır.

 

Fotosentez ile Kemosentez Olayının Ortak Yönleri

*İnorganik maddeden organik madde üretilir.

*Karbon kaynağı olarak CO2 kullanılır.

*Oksijen üretilir.

*ATP sentezlenir.

*Enzimatik tepkimelerdir.

*ETS görev yapar.

*Oksijensiz ortamda gerçekleşebilir.

Fotosentez ile Kemosentez Olayının Farklı Yönleri