什么是化能合成作用化能合成作用的生態(tài)意義
什么是化能合成作用化能合成作用的生態(tài)意義
在系統(tǒng)學(xué)上，化能合成作用比光合作用更高級。那么你對化能合成作用了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是化能合成作用的內(nèi)容，希望大家喜歡!
化能合成作用的簡介
自然界中存在某些微生物，它們能以二氧化碳為主要碳源，以無機(jī)含氮化合物為氮源，合成細(xì)胞物質(zhì)，并通過氧化外界無機(jī)物獲得生長所需要的能量，這一過程就稱為化能合成作用(chemosynthesis)。
微生物種類的化能合成作用
能夠進(jìn)行化能合成作用的細(xì)菌稱為化能無機(jī)營養(yǎng)細(xì)菌。例如：亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌，利用NH3和HNO2氧化所釋放的能量合成有機(jī)物;硫細(xì)菌能夠氧化H2S，把S積累在體內(nèi);環(huán)境中如果缺少H2S的話，這類細(xì)菌就把體內(nèi)的S氧化成硫酸;鐵細(xì)菌是能夠氧化硫酸亞鐵，并利用氧化釋放的能量合成有機(jī)物的一類細(xì)菌。
硝化細(xì)菌和亞硝化細(xì)菌
利用NH3和HNO2氧化所釋放的能量合成有機(jī)物。
2NH3+3O2=亞硝化細(xì)菌=2HNO2+2H2O+能量(1)
2HNO2+O2=硝化細(xì)菌=2HNO3+能量(2)
6CO2+6H2O+能量(1)(2) =酶=C6H12O6+6O2
硫細(xì)菌
能夠氧化H2S，把S積累在體內(nèi)。如果環(huán)境中缺少H2S，這類細(xì)菌就把體內(nèi)的S氧化成硫酸，氧化過程中釋放的能量可用于合成有機(jī)物。
2H2S+O2=硫細(xì)菌=2H2O+2S+能量(3)
2S+3O2+2H2O=硫細(xì)菌=2H2SO4+能量(4)
6CO2+6H2O+能量(3)(4) =酶=C6H12O6+6O2
鐵細(xì)菌
能夠氧化硫酸亞鐵，并利用氧化釋放的能量合成有機(jī)物。
4FeSO4+2H2SO4+O2=鐵細(xì)菌=2Fe2(SO4)3+2H2O+能量(5)
6CO2+6H2O+能量(5)= 酶=C6H12O6+6O2
氫細(xì)菌
氫細(xì)菌能夠利用分子態(tài)氫和氧之間的反應(yīng)所產(chǎn)生的能量，以碳酸作唯一碳源而生長。
化能合成作用的生態(tài)意義
這些微生物的化能合成作用，對維持地球上物質(zhì)循環(huán)的平衡以及對凈化環(huán)境具有重要作用。例如，土壤中硝化細(xì)菌的活動，可提高土壤肥力，增加植物可利用的氮素營養(yǎng)。利用硫細(xì)菌可降低土壤pH值，提高土壤礦質(zhì)鹽的可溶性，從而改善作物的礦質(zhì)營養(yǎng)。利用某些自養(yǎng)微生物的化能合成作用，可在貧礦尾礦中進(jìn)行細(xì)菌浸礦。還可利用氫細(xì)菌進(jìn)行單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)，其最大優(yōu)點在于原料取之不盡。但某些菌亦可造成對人類的危害，例如對金屬的腐蝕等。在海底，幾乎沒有光照的情況下，進(jìn)行光合作用是不可能的。但是，那些能進(jìn)行化能合成作用的生物仍舊可以作為生產(chǎn)者進(jìn)行正常的生長，這就使得大洋底下的生態(tài)系統(tǒng)得以繼續(xù)延續(xù)了。因此，在某些方面而言，進(jìn)行該種化能合成作用的生物也是自然界中不可缺少的一部分。
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