Kemosentez

Kemosentez nedir? Kemozentezin enerji kaynakları nelerdir? Kemosentezi tepkimesi nasıl olur? Kemosentezi denklemi nedir? Kemosentez yapan bakteriler nelerdir? Tüm bu soruların yanıtı ve daha fazlası yazımız içerisinde yer almaktadır. 

Yeryüzünde fotosentez olayını gerçekleştiren canlılar ışık enerjisini kullanarak organik madde sentezlenmektedir. Ancak yapısında klorofil taşımayan ototrof canlılar ise organik madde sentezinde güneş ışığı enerjisini kullanmak yerine kimyasal enerji kullanılmaktadır.

Kemosentez Nedir?

Kimyasal enerjiyi kullanarak organik madde sentezi yapan canlılar bu işlemi oksidasyon işlemi ile sağlamaktadır. Bu şekilde oksidasyon (yükseltgenme) esnasında meydana gelen kimyasal enerji ile organik madde üretilmesine kemosentez denilmektedir. Kemosentez olayını meydana getiren canlılara da kemoototrof canlılar denilmektedir.

Kemosentezin Enerji Kaynakları;

• Nitrit,
• Amonyum,
• Demir,
• Hidrojen,
• Kükürt,
• Hidrojen sülfür,
• Metan gibi inorganik maddeler kemosentez olayında enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır.

Kemosentez Tepkimesi

Kemosentez tepkimesi 2 aşamadan meydana gelmektedir. İlk tepkime inorganik maddelerin oksidasyonu ile meydana gelirken, 2. tepkime karbondioksit redüksiyonu yani indirgeyerek organik madde sentezlenmesi sağlanır.

Bir atom veya molekülün elektron almasına oksidasyon (yükseltgenme) denilmektedir. Bir atom veya molekülün elektron almasına redüksiyon (indirgenme) denilmektedir.

Kemosentez tepkimesi olayında inorganik maddelerin yükseltgenme işlemi gerçekleşir. kemosentez tepkimelerinde inorganik maddelerden ayrılan elektronlar ETS üzerinden oksijen (O)’e kadar taşınırlar. Bu işlem sonucunda meydana gelen enerji ile ATP ve NADPH + H üretilmektedir. İkinci aşamasında ise karbondioksit indirgeyerek organik madde sentezlenmesinde kullanılmaktadır.

Unutulmamalıdır ki kemosentez tepkimesi olayında meydana gelen oksijen metabolik faliyetlerde kullanıldığı için serbest oksijen açığa çıkmamaktadır.

Kemosentez Denklemi

CO2 + 4H 2S + O2 —–> CH 20 + 4S + 3H 2O

Kemosentetik canlılar farklı organizmalardan oluşmakta ve bu organizmalar besin üretmek için farklı yollara başvururlar. Yani bir diğer ifadeyle farklı kimyasal tepkimeler tarafından ürettikleri enerjiyi kullanırlar. Karbondioksit (CO2), su (H2O) ve oksijen (O) kullanarak şeker ve kükürt üretirler.

Kemosentez Yapan Bakteriler

1. Sülfür Bakterileri
2. Demir Bakterileri
3. Nitrifikasyon Bakterileri
4. Hidrojen Bakterileri
5. Metan Bakterileri

Kemosentez Yapan Sülfür Bakterileri

Beggiatoa, Thiothrix, Thiobacillus gibi bakterilerin enerji elde etmek için çevreden emdikleri hidrojen sülfür veya moleküler sülfür kullanıllar. Bu canlılar ya kükürt yada sülfatı okside (yükseltgenme) ederler. Sülfür bakterilerinin ürettiği enerjiler besin sentezi için kullanılır. Kükürt bakterileri ise sülfrü oksitleyerek elde ettikleri kimyasal enerjiyide glikoz sentezinde kullanırlar.

Sülfür bakterilerinin genel formülü ;

H2S + 02 ——-> H20 + 2S + 122 kcal
2S + 302 ——-> 2H2SO4 + 286 kcal

Kemosentez Yapan Demir Bakterileri

Gallionella, Ferrobacillus, Leptothrix, Clodothrix gibi bakterilerden oluşan demir bakterileri demir bileşiği içeren sulu ortamlarda yaşamlarını sürdürürler. Çözünür olan demir bileşiklerini çözünmez demir bileşiklerine dönüştürerek serbest enerji elde ederler. Elde ettikleri serbest enerjiyi besin sentezinde kullanırlar. kemosentez yapan demir bakterileri FeCO3 (Demir karbonat) oksitleyerek enerji elde ve bu enerjiyi şeker yağ ve protein gibi maddelerin sentezinde kullanırlar.

Bu olayları kısaca göstermek gerekirse ;

4 FeCO3 + 6 H2O ——> 4 Fe (OH) 3 + 4 CO2 + 58 kcal

Kemosentez Yapan Nitrifikasyon Bakterileri

Nitrifikasyon bakterileri nitrit ve nitrat bakteriler olarak bilinmektedir. Nitrosomonas, Nitrosococcus vb. bakteriler nitrit bakterileri olarak bilinmektedir. Bu bakteriler amonyağı yükseltgeyerek enerji elde eder ve nitriti meydana getirirler.

Nitrobacter, Bactoderma vb. bakteriler ise nitrat bakterileri olarak bilinmektedir. Bu bakteriler nitriti yükseltgeyerek enerji elde eder ve nitratı meydana getirirler. Bu olaylardan arta kalan enerjiler besin sentezinde kullanılmaktadır.

Nitrit bakterilerinin genel formülü

Nitrat bakterilerinin genel formül

Kemosentez Yapan Hidrojen Bakterileri

Bacillus panctotrophus, Hydrogenomona vb. bakteriler hidrojen bakterileri olarak bilinmektedir. Bu tür bakteriler hidrojen içeren ortamlarda yaşamlarını sürdürürler. Bu bakteri çeşitleri hidrojeni yülseltgeyerek su ve enerji elde ederler. Elde ettikleri bu enerjileri ise besin sentezinde kullanmaktadırlar.

Hidrojen Bakterilerinin gerçekleştirdiği tepkimeler ;

H2 + O2 › H2O + 68 Kcal

H2 + O2 › H2O + 68 Kcal

Kemosentez Yapan Metan Bakterileri

Methanomonas ve benzeri bakterilerden oluşan metan bakterileri metanı yükseltgeyerek enerji elde eder ve elde ettikleri bu enerjiyi karbondioksit ve suyun yardımıyla besin üretiminde kullanırlar.

Metan bakterilerinin gerçekleştirdiği tepkime genel olarak ;

Kemosentez ve fotosentez arasındaki farkları öğrenmek için tıklayınız…

KEMOSENTEZ – PDF