Ποια είναι η διαδικασία χρήσης της χημικής ενέργειας αντί του φωτός για να φτιάχνετε μόρια με βάση τον άνθρακα;

Περιγράφετε τη χημειοθεραπεία , μια διαδικασία όπου οι οργανισμοί χρησιμοποιούν χημική ενέργεια, παρά ελαφριά ενέργεια από τον ήλιο, για να παράγουν οργανικές ενώσεις από ανόργανες ουσίες. Αυτό είναι θεμελιωδώς διαφορετικό από τη φωτοσύνθεση, η οποία χρησιμοποιεί ελαφριά ενέργεια.

Ακολουθεί μια ανάλυση της διαδικασίας:

1. Πηγή ενέργειας:

* Σε αντίθεση με τη φωτοσύνθεση, η χημειοθεραπεία βασίζεται στην ενέργεια που προέρχεται από την οξείδωση των ανόργανων ενώσεων.

* Αυτό μπορεί να είναι μόρια όπως το υδρόθειο (H₂S), το μεθάνιο (CH₄), η αμμωνία (NH₃) ή ακόμα και ο σίδηρος (Fe2⁺).

2. Οξείδωση:

* Ο οργανισμός διασπά την ανόργανη ένωση, απελευθερώνοντας ηλεκτρόνια στη διαδικασία.

3. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων:

* Αυτά τα ηλεκτρόνια περνούν κατά μήκος μιας αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, παρόμοια με αυτά που συμβαίνει στη φωτοσύνθεση.

* Αυτή η αλυσίδα απελευθερώνει ενέργεια, η οποία χρησιμοποιείται για να οδηγήσει την παραγωγή ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το ενεργειακό νόμισμα του κυττάρου.

4. Σταθεροποίηση άνθρακα:

* Το ΑΤΡ στη συνέχεια χρησιμοποιείται για να διορθώσει το διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) από το περιβάλλον σε οργανικές ενώσεις, όπως τα σάκχαρα. Αυτή η διαδικασία είναι συχνά παρόμοια με τον κύκλο Calvin στη φωτοσύνθεση.

5. Σύνθεση οργανικών μορίων:

* Αυτά τα σάκχαρα μπορούν στη συνέχεια να υποβληθούν σε επεξεργασία σε άλλα οργανικά μόρια, όπως αμινοξέα, πρωτεΐνες, λιπίδια και νουκλεϊνικά οξέα, απαραίτητα για την ανάπτυξη και την επιβίωση του οργανισμού.

Παραδείγματα χημειοθετικών οργανισμών:

* Υδροθερμικοί οργανισμοί εξαερισμού: Αυτοί οι οργανισμοί ευδοκιμούν γύρω από υποβρύχια ηφαιστειακά ανοίγματα, όπου χρησιμοποιούν υδρόθειο που απελευθερώνεται από τους αεραγωγούς ως πηγή ενέργειας τους.

* Μεθανοτροφικά βακτήρια: Αυτά τα βακτήρια καταναλώνουν μεθάνιο ως πηγή ενέργειας τους και βρίσκονται σε περιβάλλοντα όπως βάλτους, τυρφώνες και ακόμη και στα έντερα ορισμένων ζώων.

* βακτήρια νιτροποίησης: Αυτά τα βακτηρίδια λαμβάνουν ενέργεια με οξειδωτική αμμωνία σε νιτρώδη και στη συνέχεια νιτρώδη σε νιτρικά.

Σημασία:

Η χημειοθεραπεία είναι μια ζωτική διαδικασία για τη ζωή σε ακραία περιβάλλοντα όπου το φως του ήλιου δεν μπορεί να φτάσει. Διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην υποστήριξη ολόκληρων οικοσυστημάτων, όπως εκείνα γύρω από τα υδροθερμικά αεραγωγά, και είναι επίσης σημαντικό στην ποδηλασία των στοιχείων της βιόσφαιρας.

σύγκριση με τη φωτοσύνθεση:

* Πηγή ενέργειας: Η φωτοσύνθεση χρησιμοποιεί φωτεινή ενέργεια από τον ήλιο, ενώ η χημειοθεραπεία χρησιμοποιεί χημική ενέργεια από την οξείδωση των ανόργανων ενώσεων.

* Πηγή ηλεκτρονίων: Η φωτοσύνθεση χρησιμοποιεί νερό ως πηγή ηλεκτρονίων, ενώ η χημειοθεραπεία χρησιμοποιεί ανόργανες ενώσεις όπως το υδρόθειο ή το μεθάνιο.

Συνοπτικά: Η χημειοθεραπεία είναι μια μοναδική και συναρπαστική διαδικασία που αποδεικνύει την προσαρμοστικότητα της ζωής στη γη. Παρέχει μια κρίσιμη πηγή ενέργειας και άνθρακα για οργανισμούς που ευδοκιμούν σε περιβάλλοντα χωρίς ηλιακό φως.