Всички живи същества се нуждаят от начин за производство на енергия, за да задвижат метаболитните, синтетичните и репродуктивните механизми в клетките си. В крайна сметка всяко живо същество използва молекулата АТФ (аденозин трифосфат) за тази цел.
На свой ред, за да извличат енергия от молекули, тези молекули, наречени хранителни вещества, трябва да бъдат лесни за намиране и лесни за разграждане. Глюкозата отговаря на това описание за повечето животи на Земята. Някои организми получават глюкоза, като смилат това, което ядат; други трябва да го направят или да направят други въглехидрати.
Далеч под повърхността на океана, където налягането е екстремно и хранителните вещества са оскъдни, някои общности от организми са в състояние не просто да оцелеят, но и да процъфтяват. Всъщност не случайно го правят, докато се групират наоколо хидротермалнавентилационни отвори, отвори в морското дъно, които отделят екстремна топлина и химикали, които много видове не могат да понасят (като миниатюрни вулкани). Тези
Как организмите получават храна
Организмите могат да бъдат класифицирани като прокариоти, клетките, на които липсват мембранно свързани органели и се размножават безполово, или еукариоти, чиито клетки имат ДНК, затворена в ядра и разполагат с множество мембранно свързани органели в цитоплазмата. Сред тези мембранно свързани органели са митохондриите, а при растенията - хлоропластите.
Митохондриите позволяват на всички еукариоти аеробно да разграждат глюкозата до въглероден диоксид, вода и енергия; хлоропластите позволяват на растенията да изграждат глюкоза от въглероден диоксид, тъй като не могат да я приемат.
Хемосинтезата е получаване на въглерод от въглероден диоксид плюс енергия от други агенти, описани по-долу. Следователно хемосинтезата е тясно свързана с фотосинтезата. Всъщност, заедно, хемосинтетичните организми и фотосинтетичните организми съставляват автотрофиили клас живи същества, които правят, вместо да поглъщат, собствена храна. Както ще видите, това могат да бъдат или прокариоти, или еукариоти.
Какво представляват автотрофите?
Автотрофи са организми, които могат да произвеждат или синтезират собствена храна, стига да има източник на въглерод и източник на енергия. Този минимален източник на въглерод обикновено е под формата на въглероден диоксид (CO2), молекула, която е практически навсякъде на и над планетата.
Хората и други животни го отделят като отпадъци. Растенията и други автотрофи го използват като гориво, поддържайки един от най-големите и окончателни биохимични цикли в природата.
Растенията са най-познатият вид автотроф, но различни други осеяват глобалната биосфера, често далеч от човешките очи. Водораслите, фитопланктонът и някои бактерии са автотрофи. По-специално, бактериите, които могат да оцелеят дълбоко в морето, представляват особен интерес поради техния хемосинтетичен метаболизъм.
Хемосинтеза: Определение
Хемосинтеза е процес, при който енергията се получава чрез микробното посредничество на определени химични реакции. Източникът на енергия за хемосинтеза е енергия, освободена от химична реакция (окисляване на неорганично вещество), а не енергия, събрана от слънчева светлина или друга светлина.
Източникът на въглерод остава CO2и кислород (като O2) трябва да присъства, за да действа върху неорганичната молекула, но тази неорганична молекула може да бъде водороден газ (H2), сероводород (H2S) или амоняк (NH3), в зависимост от въпросната среда. Какъвто и въглехидрат да се образува за използване от клетката, ще има формата (CH2О)н, тъй като това важи за всички въглехидрати по дефиниция.
Едно уравнение за хемосинтеза изобразява превръщането на въглеродния диоксид във въглехидрат, тъй като сероводородът се окислява до вода и сяра:
CO2+ O2 + 4 Н2S → CH2O + 4 S + 3 H2О
Хемосинтетични бактерии и примери за живот
Някои организми могат да оцелеят в близост до отвори за морско дъно, тъй като те отделят вода с температура около 5 до 100 ° C (41 до 212 ° F). Това не е точно топло и приветливо, но непостоянната и понякога силна топлина е по-добра от липсата на топлина, ако имате подходящото ензимно оборудване.
Някои "бактерии" в тези т.нар хидротермални отдушници са всъщност Архея, прокариотни организми, тясно свързани с бактериите (и наричани по-рано архебактерии). Един пример е Metanopyrus kandleri, който толерира много солена и много топла среда с необичайна лекота. Този вид получава енергия от водороден газ и освобождава метан (CH4).