«Хемосинтез»

Из числа автотрофных растительных организмов (см.), т. е. таких, которые способны синтетически строить необходимые для своего существования питательные вещества, громадное большинство принадлежит к числу хлорофиллоносных растений. Источником энергии для синтетических процессов является у них свет, а само построение питательных веществ носит название фотосинтеза. Напротив, ничтожно мало число известных до сих пор организмов, источником энергии для которых является химическая энергия веществ, способных к экзотермическим реакциям. Построение питательных веществ у них называется X. До сих пор экспериментально доказан X. лишь для одной группы организмов, именно для нитрифицирующих бактерий нашим соотечественником Виноградским (ср. Селитрообразование или нитрификация). Согласно исследованиям Виноградского же весьма вероятной является наличность X. у так называемых "серных" и "железных" бактерий.

(от Хемо... и Синтез)

правильнее — хемолитоавтотрофия, тип питания, свойственный некоторым бактериям, способным усваивать CO₂ как единственный источник углерода за счёт энергии окисления неорганических соединений. Открытие Х. в 1887 (Виноградский С. Н.) существенно изменило представления об основных типах обмена веществ у живых организмов. В отличие от Фотосинтеза, при Х. используется не энергия света, а энергия, получаемая при окислительно-восстановительных реакциях, которая должна быть достаточна для синтеза аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и превышать 10 ккал/моль.

Бактерии, способные к Х., не являются единой в таксономическом отношении группой, а систематизируются в зависимости от окисляемого неорганического субстрата. Среди них встречаются микроорганизмы, окисляющие водород, окись углерода, восстановленные соединения серы, железо, аммиак, нитриты, сурьму. Водородные бактерии — наиболее многочисленная и разнообразная группа хемосинтезирующих организмов; осуществляют реакцию 6H₂ + 2O₂ + CO₂ = (CH₂O) + 5H₂O, где (CH₂O) — условное обозначение образующихся органических веществ. По сравнению с др. автотрофными микроорганизмами характеризуются высокой скоростью роста и могут давать большую биомассу. Эти бактерии способны также расти на средах, содержащих органические вещества, т. е. являются миксотрофными, или факультативно хемоавтотрофными бактериями. Близки к водородным бактериям карбоксидобактерии, окисляющие CO по реакции 25CO + 12O₂ + H₂O + 24CO₂ + (CH₂O). Тионовые бактерии окисляют сероводород, тиосульфат, молекулярную серу до серной кислоты. Некоторые из них (Thiobacillus ferrooxidans) окисляют сульфидные минералы, а также закисное железо. Способность к Х. у разнообразных водных серобактерий (См. Серобактерии) остаётся недоказанной. Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до нитрита (1-я стадия нитрификации (См. Нитрификация)) и нитрит в нитрат (2-я стадия). В анаэробных условиях Х. наблюдается у некоторых денитрифицирующих бактерий, окисляющих водород или серу, но часто они нуждаются в органическом веществе для биосинтеза (литогетеротрофия). Описан Х. у некоторых строго анаэробных метанообразующих бактерий по реакции 4H₂ + CO₂ = CH₄ + 2H₂O.

Биосинтез органических соединений при Х. осуществляется в результате автотрофной ассимиляции CO₂ (цикл Калвина) точно так же, как при фотосинтезе. Энергия в виде АТФ получается от переноса электронов по цепи дыхательных ферментов, встроенных в клеточную мембрану бактерий (см. Окислительное фосфорилирование). Некоторые окисляемые вещества отдают электроны в цепь на уровне цитохрома с, что создаёт дополнительный расход энергии для синтеза восстановителя. В связи с большим расходом энергии хемосинтезирующие бактерии, за исключением водородных, образуют мало биомассы, но окисляют большое количество неорганических веществ. В биосфере хемосинтезирующие бактерии контролируют окислительные участки круговорота важнейших элементов и поэтому представляют исключительное значение для биогеохимии. Водородные бактерии могут быть использованы для получения белка и очистки атмосферы от CO₂ в замкнутых экологических системах. Морфологически хемосинтезирующие бактерии весьма разнообразны, хотя большинство из них относится к псевдомонадам, они имеются среди почкующихся и нитчатых бактерий, спирилл, лептоспир, коринебактерий.

Лит.: Кузнецов С. И., Микрофлора озер и ее геохимическая деятельность, Л., 1970; Заварзин Г. А., Литотрофные микроорганизмы, М., 1972; Каравайко Г. И., Кузнецов С. И., Голомзик А. И., Роль микроорганизмов в выщелачивании металлов из руд, М., 1972.

Г. А. Заварзин.

1. хе́моси́нтез;
2. хе́моси́нтезы;
3. хе́моси́нтеза;
4. хе́моси́нтезов;
5. хе́моси́нтезу;
6. хе́моси́нтезам;
7. хе́моси́нтез;
8. хе́моси́нтезы;
9. хе́моси́нтезом;
10. хе́моси́нтезами;
11. хе́моси́нтезе;
12. хе́моси́нтезах.

ХЕМОСИНТЕЗ (от хемо... и синтез) - процесс образования некоторыми бактериями органических веществ из диоксида углерода за счет энергии, полученной при окислении неорганических соединений (аммиака, водорода, соединений серы, закисного железа и др.). Хемосинтезирующие бактерии, наряду с фотосинтезирующими растениями и микробами, составляют группу автотрофных организмов. Хемосинтез открыт в 1887 С. Н. Виноградским.

chemosynthesis

м.

chemiosintesi f

(Хемо- + Синтез)

синтез некоторыми бактериями органических веществ из двуокиси углерода за счет энергии, полученной при окислении неорганических веществ, например аммиака, соединений серы.

ХЕМОСИНТЕЗ

(от хемо... и греч. synthesis — соединение), тип питания бактерий, основанный на усвоении СО2 за счёт окисления неорганич. соединений. Открыт С. Н. Виноградским в 1887. Способные к X. аэробные бактерии (водородные, нитрифицирующие, тионовые и др.) усваивают СО2 так же, как при фотосинтезе (цикл Калвина). Нек-рые фотосинтезирующие бактерии осуществляют X. в темноте. Анаэробные бактерии при X. восстанавливают соединения серы, СО2; СО2 у них ассимилируется не по пути Калвина (метанобразующие, гомоацетатные). Хемосинтезирующим бактериям принадлежит исключительно важная роль в биогеохимических циклах химич. элементов в биосфере. Многие процессы превращения химич. элементов в биогеохимич. циклах осуществляются только организмами, способными к X. Нередко вместо термина «X.» по отношению к усвоению СО2 бактериями употребляют термин «автотрофия», а к окислению ими неорганич. соединений — «литотрофия».

процесс образования некоторыми бактериями органических веществ из углекислого газа за счёт энергии, полученной при окислении неорганических соединений (аммиака, водорода и др.). Хемосинтезирующие бактерии относятся к автотрофам.

хемоси́нтез

(от хемо... и синтез), процесс образования некоторыми бактериями органических веществ из диоксида углерода за счёт энергии, полученной при окислении неорганических соединений (аммиака, водорода, соединений серы, закисного железа и др.). Хемосинтезирующие бактерии, наряду с фотосинтезирующими растениями и микробами, составляют группу автотрофных организмов. Хемосинтез открыт в 1887 С. Н. Виноградским.

* * *

ХЕМОСИ́НТЕЗ, процесс образования некоторыми бактериями органических веществ из диоксида углерода за счет энергии, полученной при окислении неорганических соединений (аммиака, водорода, соединений серы, закисного железа и др.). Хемосинтезирующие бактерии, наряду с фотосинтезирующими растениями и микробами, составляют группу автотрофных организмов. Хемосинтез открыт в 1887 С. Н. Виноградским(см. ВИНОГРАДСКИЙ Сергей Николаевич).

(от хемо — приставка, соответствующая значению «химический» + синтез) — тип автотрафного питания некоторых видов бактерий, заключающийся в производстве органического вещества из двуокиси углерода за счет энергии, выделяющейся при химических реакциях окисления различных неорганических соединений: водорода, сероводорода, аммиака и др. Энергия, получаемая при окислении, запасается в организме в форме АТФ.

— процесс ассимиляции углекислоты за счет использования энергии окисления разл. неорг. соединений, осуществляемый некоторыми гр. бактерий (см. Бактерии метанокисляющие, Бактерии нитрифицирующие, Бактерии тионовые. Железобактерии, Серобактерии). Как и др. автотрофные организмы, бактерии-хемосинтетики не нуждаются в наличии в среде готового орг. вещества. По сравнению с фотосинтезом в процессе X. образуется очень мало орг. вещества, однако бактерии, осуществляющие X., играют очень важную роль в круговороте вещества в природе, интенсивно окисляя восстановленные неорг. соединения.

хемоси́нтез м.

chemosynthesis

(от хемо... и синтез), процесс образования нек-рыми бактериями органич. в-в из диоксида углерода за счёт энергии, полученной при окислении неорганич. соединений (аммиака, водорода, соединений серы, закисного железа и др.). Хемосинтезирующие бактерии, наряду с фотосинтезирующими р-ниями и микробами, составляют группу автотрофных организмов. X. открыт в 1887 С.Н. Виноградским.