Všetko živé vyžaduje spôsob výroby energie, aby poháňalo metabolické, syntetické a reprodukčné mechanizmy vo vnútri ich buniek. Nakoniec, každý živý tvor využíva túto molekulu ATP (adenozíntrifosfát) pre tento účel.
Na druhej strane, aby sa mohla odvodiť energia z molekúl, musia sa tieto molekuly, nazývané živiny, ľahko nájsť a ľahko rozložiť. Glukóza zodpovedá tomuto popisu po väčšinu života na Zemi. Niektoré organizmy získavajú glukózu strávením toho, čo konzumujú; iní si ho musia vyrobiť alebo vyrobiť iné sacharidy.
Hlboko pod povrchom oceánu, kde sú extrémne tlaky a nedostatok živín, sú niektoré spoločenstvá organizmov schopné nielen prežiť, ale aj prosperovať. Nie náhodou, v skutočnosti to robia, keď sa zhlukujú hydrotermálnyprieduchy, otvory v morskom dne, ktoré vydávajú extrémne teplo a chemikálie, ktoré mnohé druhy nedokážu tolerovať (napríklad miniatúrne sopky). Títo chemosyntetické organizmy predstavuje kuriozitu a víťaz evolúcie z hľadiska spôsobu výroby jedla.
Ako získavajú organizmy jedlo
Organizmy možno klasifikovať ako prokaryoty, bunky, ktorým chýbajú membrány viazané organely a množia sa nepohlavne, príp eukaryoty, ktorých bunky majú svoju DNA uzavretú v jadrách a v cytoplazme obsahujú množstvo organel viazaných na membránu. Medzi týmito membránami viazanými organelami sú mitochondrie a v rastlinách chloroplasty.
Mitochondrie umožňujú všetkým eukaryotom aeróbne rozkladať glukózu na oxid uhličitý, vodu a energiu; chloroplasty umožňujú rastlinám vytvárať glukózu z oxidu uhličitého, pretože ju nemôžu prijímať.
Chemosyntéza je derivácia uhlíka z oxidu uhličitého plus energia z ďalších látok opísaných nižšie. Chemosyntéza tak úzko súvisí s fotosyntézou. V skutočnosti tvoria chemosyntetické organizmy a fotosyntetické organizmy spoločne autotrofyalebo trieda živých tvorov, ktoré si skôr ako prijímajú jedlo sami. Ako uvidíte, môžu to byť buď prokaryoty alebo eukaryoty.
Čo sú autotrofy?
Autotrofy sú organizmy, ktoré môžu produkovať alebo syntetizovať svoju vlastnú potravu, pokiaľ je prítomný zdroj uhlíka a zdroj energie. Tento minimálny zdroj uhlíka je zvyčajne vo forme oxid uhličitý (CO2), molekula, ktorá je prakticky všade na planéte i nad ňou.
Ľudia a iné zvieratá ho vylučujú ako odpad. Rastliny a ďalšie autotrofy ju používajú ako palivo a udržiavajú jeden z veľkolepejších a definitívnych biochemických cyklov prírody.
Rastliny sú najznámejším typom autotrofov, ale rôzne ďalšie bodkujú globálnu biosféru, často ďaleko od ľudských očí. Riasy, fytoplanktón a určité baktérie sú autotrofy. Najmä baktérie, ktoré môžu prežiť hlboko v mori, sú obzvlášť zaujímavé kvôli ich chemosyntetickému metabolizmu.
Chemosyntéza: definícia
Chemosyntéza je proces, pri ktorom sa energia získava prostredníctvom mikrobiálneho sprostredkovania určitých chemických reakcií. Zdrojom energie pre chemosyntézu je skôr energia uvoľnená z chemickej reakcie (oxidácia anorganickej látky) ako energia získaná zo slnečného žiarenia alebo iného svetla.
Zdrojom uhlíka zostáva CO2a kyslík (ako O2) musí byť prítomný, aby pôsobil na anorganickú molekulu, ale touto anorganickou molekulou môže byť plynný vodík (H2), sírovodík (H2S) alebo amoniak (NH3), v závislosti od príslušného prostredia. Akýkoľvek sacharid sa vytvorí pre použitie v bunke, bude mať formu (CH2O)N, pretože z definície to platí pre všetky sacharidy.
Jedna rovnica chemosyntézy zobrazuje premenu oxidu uhličitého na uhľohydrát, keď sa sírovodík oxiduje na vodu a síru:
CO2+ O.2 + 4 H2S → CH2O + 4 S + 3 H2O
Chemosyntetické baktérie a príklady života
Niektoré organizmy môžu prežiť v blízkosti prieduchov morského dna, pretože tieto vylučujú vodu s teplotou okolo 5 až 100 ° C (41 až 212 ° F). Nie je to práve teplé a príjemné, ale nekonzistentné a niekedy prudké teplo je lepšie ako žiadne, ak máte správne enzymatické vybavenie.
Niektoré „baktérie“ v týchto tzv spoločenstvá hydrotermálnych prieduchov sú v skutočnosti Archaea, prokaryotické organizmy úzko súvisiace s baktériami (a predtým sa nazývali archebaktérie). Jedným z príkladov je Methanopyrus kandleri, ktorý nezvyčajne ľahko toleruje veľmi slané a veľmi teplé prostredie. Tento druh získava energiu z plynného vodíka a uvoľňuje metán (CH4).