Πώς συγκεντρώνεται και παράγεται η χημειοθεραπεία;

Η χημειοθεραπεία είναι μια διαδικασία όπου οι οργανισμοί χρησιμοποιούν ενέργεια από χημικές αντιδράσεις για την παραγωγή τροφίμων και όχι από το φως του ήλιου σαν φωτοσύνθεση. Δείτε πώς λειτουργεί:

1. Πηγή ενέργειας:

- Οι χημοσυνθετικοί οργανισμοί λαμβάνουν ενέργεια από ανόργανες ενώσεις όπως:

- υδρόθειο (H2S): Βρέθηκαν σε υδροθερμικά αεραγωγά και κρύα βυθιστικά.

- μεθάνιο (CH4): Βρίσκεται σε ορισμένα περιβάλλοντα βαθιάς υδάτων και ορισμένα χερσαία ενδιαιτήματα.

- αμμωνία (NH3): Βρίσκεται σε ορισμένα περιβάλλοντα όπου το άζωτο είναι άφθονο.

- IRON (FE2+): Βρίσκεται σε συγκεκριμένα περιβάλλοντα όπου υπάρχει σίδηρος.

2. Αντίδραση οξείδωσης:

- Οι οργανισμοί χρησιμοποιούν ένζυμα για να σπάσουν τις ανόργανες ενώσεις, να τα οξειδώνουν και να απελευθερώνουν ενέργεια στη διαδικασία.

- Για παράδειγμα, στην περίπτωση του υδρογόνου, είναι οξειδωμένο σε θειικό άλας (SO42-).

3. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων:

- Η ενέργεια που απελευθερώνεται από την αντίδραση οξείδωσης συλλαμβάνεται από τον οργανισμό και χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία μιας αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων.

- Αυτή η αλυσίδα μεταφέρει ηλεκτρόνια, δημιουργώντας κλίση πρωτονίων σε μεμβράνη.

4. Παραγωγή ATP:

- Η κλίση πρωτονίων οδηγεί στην παραγωγή ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το αρχικό ενεργειακό νόμισμα των κυττάρων.

5. Σταθεροποίηση άνθρακα:

- Η ενέργεια από το ΑΤΡ χρησιμοποιείται για να διορθώσει το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) από το περιβάλλον, μετατρέποντάς το σε οργανικές ενώσεις όπως τα σάκχαρα.

- Αυτό είναι παρόμοιο με τον κύκλο Calvin στη φωτοσύνθεση.

Οργανισμοί που χημοσυνθετικοί:

- βακτήρια: Πολλοί τύποι βακτηρίων, συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων οξείδας θείου, των βακτηρίων οξείδας μεθανίου και των βακτηρίων νιτροποίησης.

- archaea: Ορισμένες ομάδες αρχαίων, όπως αυτές που βρέθηκαν σε υδροθερμικές οπές.

περιβάλλοντα όπου εμφανίζεται η χημειοθεραπεία:

- Υδροθερμικά αεραγωγοί: Αεραγωγοί βαθέων υδάτων που απελευθερώνουν ζεστά, πλούσια σε ορυκτά υγρά.

- κρύα βυθιστικά: Περιοχές όπου το μεθάνιο και άλλοι υδρογονάνθρακες διαρρέουν από το θαλασσινό νερό.

- περιβάλλοντα σπηλαίων: Ορισμένες σπηλιές με μοναδικές χημικές συνθήκες.

- Υπόγεια περιβάλλοντα: Υπογενείς οικοτόπους με περιορισμένο ηλιακό φως.

Σημασία της χημειογωγής:

- Η χημειοθεραπεία αποτελεί τη βάση των ιστών τροφίμων σε περιβάλλοντα όπου το φως του ήλιου δεν είναι διαθέσιμη.

- Παίζει καθοριστικό ρόλο στον παγκόσμιο κύκλο άνθρακα.

- Παρέχει πληροφορίες σχετικά με την προέλευση της ζωής και τη δυνατότητα ζωής σε ακραία περιβάλλοντα.