Eskiden sadece ışık enerjisi ile besin üreten yani fotosentez yapan canlıların olduğu varsayılıyordu. Ancak günümüzde teknolojinin gelişmesi ile okyanusun derinliklerinde hiç ışık görmeyen bölgelerde de canlıların yaşadığı keşfedilmiştir. Kemosentez nedir, hangi canlılar kemosentez yapar ve özellikleri nelerdir, önemi, endüstrüyel alanda kullanımı? Bunlardan bahsedeceğiz.
Kemosentez, klorofil bulunmayan prokaryot hücre yapısına sahip olan bazı bakteri ve arkelerin inorganik maddeleri oksitleyerek ortaya çıkan kimyasal enerjiyi kullanarak organik madde sentezlenmesi olayına denir. Gereken enerji; kükürt, demir, azot, hidrojen gibi inorganik bileşiklerin veya metanın oksitlenmesiyle elde edilir. Kemosentez yapabilen canlılara kemoototrof canlılar denir. Tavsiye olarak Kemosentez Nedir adlı videoyu buradan tıklayarak izleyebilirsiniz.
Hangi Canlılar Kemosentez Yapar ve Özellikleri Nelerdir?
Kükürt Bakterileri: Kükürt bakterileri H2S gibi gibi kükürtlü bileşikleri oksitleyerek kimyasal enerji elde eder ve tepkime sonunda açığa çıkan enerji CO2 ve H2O’nun glukoza dönüştürülmesinde kullanılır.
H2S +3/2O2 → H2O+SO2
Demir Bakterileri: Demir bakterileri, demir bileşiklerini Fe2+ çözünmez demir bileşiklerine Fe3+ dönüştürerek ürettikleri serbest enerjiyi besin sentezinde kullanırlar. Demir bakterileri, FeCO3 oksitleyerek enerji sağlarlar. Bu enerjiyle de şeker, yağ ve protein gibi maddeler sentezlerler.
2Fe(OH)2 + O2 → H2O + Fe2O3
Hidrojen Bakterileri: Bu bakteriler hidrojen içeren ortamlarda yaşarlar. Hidrojeni oksitleyerek su ve enerji kazanırlar. Kazanılan enerji besin sentezinde kullanılır. Hidrojen bakterileri: H2’yi oksitleyerek enerji sağlarlar.
H2 + O2 → H2O + 68 Kal (Enj)
Nitrifikasyon Bakterileri: İki tip bakteri vardır; bunlar nitrit ve nitrat bakterileridir. Nitrit bakteriler, amonyağı NH3 oksitleyerek enerji kazanır ve nitrit NO2 oluşturur. Nitrat bakteriler, nitriti oksitleyerek enerji kazanır ve nitrat NO3 oluşturur. Bu olaylarda kanılan enerji besin sentezinde kullanılır.
2 NH3 + 3O2 → 2 HNO2 + 2 H2O + Enerji (nitrit bakterisi)
2 HNO2 + O2 → 2 HNO3 + Enerji (nitrat bakterisi)
Kemosentezin Önemi Nedir?
- Kemosentez, amonyak NH3, hidrojen sülfür H2Sgibi işe yaramaz gibi görünen, biriktiğinde çevre kirliliğine neden olan zararlı zehirli maddeleri işe yarar ve hale getirir.
- Azotlu bileşikleri bitkilerin alabileceği azot tuzlarına dönüştürür.
- Başta azot döngüsü olmak üzere doğadaki madde döngülerinde önemli bir role sahiptir.
- Kemosentetik bakteriler kemosentez ile kendi besinini üretirken azotlu bileşiklerin toprakta tutulmasını sağlar.
- Biyolojik dengenin korunmasında önemli bir role sahiptir.
Kemosentezin Endüstriyel Alanda Kullanımı
- Kemosentetik mikroorganizmalar uranyum, altın ve bakır gibi madenlerin cevherlerinden ayrıştırılması (biyomadencilik) işlemlerinde de kullanılmaktadır
- Atık suların arıtılması sürecinde açığa çıkan çamura kemosentetik bakteriler ve arkeler ilave edilerek bu atıkların gübre olarak kullanılabilecek düzeye kadar parçalanması sağlanır.
- Petrol ile kirlenen su kıyılarına gübre püskürtülerek kemosentetik bakterilerin çoğalması, dolayısıyla petrolün parçalanması hızlandırılabilmektedir.
- Altın, özel tanklar içerisinde kemosentetik bakteriler yardımıyla cevherlerinden ayrıştırılır.
