Beschreibung

Chemosynthese:

Photosynthese ist die autotrophe C-Assimilation mit Hilfe von Licht. Unter Chemosynthese versteht man die autotrophe C-Assimilation mit Hilfe von Energie aus Oxidation anorganischer Substanz wie H2S, NH3, Methan, H2 oder Eisen. Man findet sie nur bei aeroben Bakterien im Boden, in Gewässern, Bergwerken oder z. B. in der Tiefsee, in aktiven Vulkanen.
Diese Bakterien nennt man Chemoautolithotrophe; es sind meist Schwefelbakterien, Nitrifizierer, Knallgasbakterien und Methanobakterien.

Sie verwenden diese Substanzen als Elektronendonatoren und transportieren Sie durch die Membran wie bei der Lichtreaktion. Dadurch entsteht ein Protonengradient der wie bei der Photophosphorylierung zur ATP-Produktion führt.

Ein Teil des Substrats wird aber auch zur NADPH+H+-Produktion verwendet, sodaß wie bei der Photosynthese die zur CO2-Fixierung notwendigen Stoffe bereitstehen. Dieses geschieht in einem dem Calvinzyklus ähnlichen Prozess, wobei ebenfalls Kohlenhydrate entstehen.

6 H2O + 6 CO2 + z.B. H2S, CH4 + Energie C6H12O6 + 6 O2

All diese Bakterien spielen eine wichtige Rolle im C-, S-und N-Kreislauf der Natur.

Beispiele:

Schwefelbakterien
Beggiatoa/Thiothrix:
 
H2S + 0,5 O2 ----> S +H2O; S + H2O +1,5 O2 ---->
SO42- +2 H+ DG= -710 KJ/Mol
Nitrifizierer
Nitrosomonas:
Nitrobacter:
 
NH3 + 1,5 O2 ----->NO2- + H2O + H+ DG= -275 KJ/Mol
NO2- + 0,5 O2 -----> NO3- DG = -75 KJ/Mol
Methanobakterien
Pseudomonas methanica
 
CH4 +2O2 ----> CO2 + 2H2O
Knallgasbakterien
Hydrogenomonas
 
H2 + 1/2 O2 ----->H2O DG = -240 KJ/Mol

 

Chemolithoautotrophe Bakterien findet man vor allem an extremen Standorten wie heißen Quellen, in der Tiefsee bei hydrothermalen Schloten z.B. als Archäbakterien.

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