Хемосинтез

Home » Рефераттар » Хемосинтез
Рефераттар Комментариев нет

Хемосинтез — жұмыс барысында бактериялар бейағзалы заттарды тотықтырып, сонымен бірге энергия бөлетін, энергия есебінен атмосфераның көмірқышқыл газын көміртек көзі ретінде пайдаланып, меншікті ағзалық заттарды синтездейтін үдеріс. Хемосинтетиктер гетеротрофтарға ұқсас. Гетеротрофтар да, жарық энергиясын пайдаланатын өсімдіктерден өзгеше, хемосинтетиктер тәрізді химиялық байланыстар энергиясын пайдаланады. Сонымен бірге олар жануарлардан ерекше азықтағы нәруыздар, майлар және көмірсулардағы көміртекті пайдаланбай, атмосфера көміртегін (С02) пайдаланып, меншікті ағзалық заттар түзеді. Яғни хемотрофты бактериялардың «тағамы» қызметін бейағзалық заттар атқарады. Мұндай заттар оттегіне қосылған кезде хемотрофты бактериялар АТФ энергиясына және басқа ағзалық заттарға өзгертетін энергия бөлінеді. Өйткені хемотрофты ағзалар негізінде тотығатын бейағзалық заттарды жер қыртысынан алады, сондықтан оларды литотрофтар деп те атайды. Хемосинтез үдерісін  1887 жылы микробиолог Сергей Николаевич Виноградский (1856-1953) ашты. Кейінірек 1894 жылы бактериялардағы азот бекітуді ашқан да Виноградский. Ауа азотын сіңіріп, оны өсімдік үшін химиялық қолайлы формаға алмастыру азотбекіту деп аталады. Мұның маңызы өте зор, өйткені тірліктің міндетті құрамбөліктері болып табылатын нәруыздар мен нуклеин қышқылдарын құру азотсыз мүмкін емес. Барлық гетеротрофтар сияқты біз де өзіндік нәруыздарды тағамның нәруыз құрамбөлік-терінен құрамыз. Сондықтан қоректік құндылықтың маңызды көрсеткіштерінің бірі ондағы алмастырылмайтын аминқышқылдар молшылығына қызмет етеді. Өсімдік азотты топырақтың азоты бар заттарынан алады. Адамдар түсімділікті арттыруға ұмтылып, топырақты азотты тыңайтқыштармен байыта бастады. Алайда азотбекіткіш бактерияларсыз эукариотқа басқа азот көздерін іздестіруге тура келер еді. Мұның жолы болды деу дұрыс та емес. Қазіргі кезде ауадан азот сіңіре алатын бірде-бір эукариот тобы беймәлім.

Виноградский азот бекіте алатын бактерияларды азотбактериялар деп атады. Қазіргі кезге дейін хемобактериялар атауында олардың тамақтық төсеміктерінің аты пайдаланылуда. Мысалы: күкіртбактерия, темірбактерия, нитробактерия және басқалар.

Қазақстанда басқа да дамыған елдердегідей осындай микроорганизмдер селекциясы жүргізіледі. Олардың жәрдемімен тек қана темір кендерін емес, марганецті де байытады. Зерттеу нәтижелері -жаңа жоғары өнімді себінділер Қостанай облысында металлургиялық кәсіпорындарда қолданылады.

Хемотрофты ағзалардың заттар айналымындағы маңызы өте зор. Олардың көпшілігі басқа тірі ағзалардың бірқатар элементтерін, әсі-ресе азотты сіңіруіне мүмкіндік береді. Сондай-ақ сапрофиттермен бірге хемотрофтар сүйек ыдыраған соң өлі табиғатқа элементтердің «оралу» күрделі тәртібіне қатысады (30-сурет).

hemosintezХемотрофтардың дамуы көне заманда қалыптасты. Егер эукариот фотосинтезінің және хемосинтездің үдерістерін салыстыратын болсақ, онда фотосинтез үдерісінің энергия сіңіру жүйесінің барынша жетілгенін көреміз. Алайда, шамасы, хемосинтезде гетеротрофты ағзалар қоректік заттар жеткіліксіз бола бастағанда бірін-бірі жеп те үлгеріп, ал фотосинтез әлі пайда болмаған немесе барлық гетеро-трофтарды қоректік заттармен қамтамасыз ету дәрежесіне жетпеген кезде пайда болса керек. Сол кездерде әйтеуір бір жерде хемосинтез де пайда болған. Оның фотосинтезден бүрын пайда болуы мүмкін емес деген болжамның қисыны бар. Дегенмен ғалымдар бүгінгі таңда анаэробты хемотрофты ағзалардың мүлде ерекше тобын -метан түзуші бактерияларды тапты. Олар атмосферадағы С02-ден СН4 — метан түзеді. Оның үстіне олар оттекті ортада ешқашан кездеспеген қарапайым анаэробтар. Бүл бактериялардың конелігі мен бірегейлігін дөлелдейтін бүдан басқа да бірқатар биологиялық ерекшеліктері бар. Дегенмен олар осы заманғы шіріген ағзатектері көп, Н2 болінетін гетеротрофты анаэробтармен осы заманғы жағдайларда «рақаттана» бірге өмір сүруде. Олар батпақта, тазарты-латын ғимараттарда, су қаптаған топырақта жөне күйіс қайыратын жануарлардың қарнында өмір сүреді. Адамдар қазір метанбактерия-ларды ауыл шаруашылық өндірісінің қалдықтарынан (коңнен жөне басқа шіріген ағзатектерден) биологиялық газ алу кезінде тиімді өндіргіш ретінде пайдаланады. Барлығы хемосинтетиктер — осы заманғы жағдайларға барынша жақсы икемделген ағзалардың коне топтарының бірі деседі.

Біздің ғаламшардағы экожүйенің копшілігі энергияны фотосинтез есебінен алады. Өйткені хемосинтез — энергия алудың ең тиімді жолы емес, оның есесіне сенімді де тәуелсіз. Хемосинтетиктерге бейағзалық заттардан басқа ештеңе де қажет емес. Жақында ашылған кедертастық (рифтовые) жүйелер тек қана хемосинтез жэрдемімен энергия түтынуға негізделген ерекше табиғи бірлестіктер болып табылады. Бүл экожүйелер қалған барлық биосферадан оқшауланған. Олар мүхиттар түбінде, мүхит ортасындағы жоталар аймақтарында болады. Бүл тереңдікке жарық түспейді, судың жоғары қабаты түскен жарық іріп-шіріген сүйектерге жетпейді. Алайда атқынның (лава) ағу үдерісінде хемотрофты бактериялардың бірнеше класта-рын қоректендіруге жарайтын жоғары концентрациялы заттар сонда қалыптасады. Дәл осы бактериялар ағзалардың осы бірлестіктерінде өмір сүретін басқаларына қорек козі қызметін атқарады. Сондай-ақ фотосинтетиктер (өсімдіктер жөне цианбактериялар) қүрлықтар мен мүхиттардың қалған басқа табиғи бірлестіктері үшін қорек көзі қыз-метін атқарады. Кедертастар бірлестігі ағзаларының эволюциялық дамуы мүхиттың жоғарғы қабаттарында, өсіресе қүрлықта омір сүретін ағзалар эволюциясынан айтарлықтай жекеленіп жүрді. Бүл экожүйелер буынаяқтылар деңгейіне дейін жетті. Бірақ сүтқорек-тілерге дейін әлі дамып біткен жоқ. Бүл болашақта іске аса ма, бөлкім іске аспайтын да болар. Дегенмен хемосинтез фотосинтез сияқты сондай мөлшерде энергия бермейді.

Тақырып бойынша қорытынды

  • Автотрофтарға фототрофтардан басқа хемосинтездейтін бакте-риялар немесе хемотроптар жатады.
  • Хемотроптар дегеніміз — бүл түбегейлі озгеріс реакцияларынан, көбінесе бейағзалық заттардың тотығуынан энергия шығарып алатын бактериялар. Олардың атауларында бейағзалық төсемік жиі еске түседі. Азотбактериялар атмосфералық азотты осылай пайдаланады.
  • Хемосинтез үдерісін С.В. Виноградский тек қана XIX ғасырда ашқанымен, хемосинтетиктер ежелгі ағзалардың бірі болып саналады. Олар болмаса, тірі тіршілік иелері коптеген маңызды элементтерді, солардың ішінде азот микроэлементін сіңіре алмаған болар еді.

Хемотрофтарсыз «атомдардың биогендің жылыстауын» толық іске асыру мүмкін емес, яғни тірі табиғаттағы маңызды элементтердің өлі табиғатқа және керісінше өтуі іске асады.

 

 

LEAVE A COMMENT

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.