İnorganik maddeleri, organik maddeleri çevirerek besin sentezleyen canlılara ototrof canlılar denir.
Ototrof canlılar kendi içerisinde ikiye ayrılır.
Bu ayrım kullandıkları enerji çeşidine göre yapılır.
Fotosentetik ototroflar yani fotoototroflar gerekli enerjiyi ışıktan sağlar.
Bir de kemoototroflar vardır.
Kemosentez yapan canlılara kemoototrof canlılar denir.
Şimdi kemosentezin nasıl gerçekleştiğini inceleyelim.
Kemosentezde ilk olarak inorganik kimyasal bir madde oksitlenir.
Açığa başka bir inorganik madde ve enerji çıkar.
Kemosentez yapan canlılar bu enerjiyi sitoplazmalarında enzimatik tepkimeler ile su ve karbondioksitten besin elde etmede kullanır.
Fotosentezde su ve karbondioksit ışıktan elde edilen enerjiyle glikoza çeviriliyordu.
Ancak burada ışık enerjisi kullanılmaz.
Hatta ışık kullanılmadığı için kemosentez gece ve gündüz gerçekleşebilir.
İlk başta oksidasyon tepkimesi gözleniyor.
Kemosentezde hidrojen sülfür, hidrojen, amonyak, nitrit, demir ve kükürt gibi inorganik madde çeşitleri oksitlenebilir.
Oksidasyon tepkimeleri enerji üretmek için gerçekleşiyor.
Yani kemosentezde gerekli olan enerjiyi kimyasal tepkimelerden elde edilir.
İkinci basamak besinin üretildiği tepkimeyi içeriyor.
Burada karbondioksit karbon kaynağı, su hidrojen kaynağı olarak görev yapıyor ve bunlar hiçbir zaman değişiklik göstermez.
Hatırlarsanız fotosentezde hidrojen kaynakları değişiklik gösterebiliyordu.
Sadece prokaryotlar kemosentez yapabilir.
Azot, hidrojen, kükürt, demir bakterileri ve arkelerin çoğu besinlerini kemosentezle üretir.
İşte bu kemoototrof canlılar klorofil pigmenti bulundurmadıkları için besin sentezi sırasında ışık enerjisini kullanmıyor.
Zaten klorofil bulunduran canlılar kemosentez değil fotosentez yaparlar.
Fotosentezde açığa çıkan oksijen atmosfere veriliyordu.
Ancak kemosentezde açığa çıkan oksijen atmosfere verilmez.
Aynı canlıda kendisi için gerekli olan tepkimelerde kullanılır.
Yani bu oksijeni tekrar oksitleme yapmak için kullanabilir.
Kemosentezde de ETS görev alır.
Kemosentetik canlıların madde döngülerinde de önemli rolleri bulunuyor.
Atmosferde yüksek oranda azot gazı bulunmasına rağmen fotosentetik bitkiler azotu ancak nitrat ya da amonyum iyonları şeklinde topraktan alabilir.
Bu açıdan atmosferdeki azotun bitkiler tarafından kullanılabilmesi için çeşitli şekillerde toprağa azot tuzu olarak bağlanması gerekir.
Atmosfer azotu bazı bakteriler ve arkeler tarafından fikse edilir yani tutulur.
Ölü bitki ve hayvanların yapısındaki aminoasit ve nükleik asitler gibi azotlu bileşikler ayrıştırıcı organizmalar tarafından amonyak dönüştürülür.
Amonyağın yapısındaki azot tıpkı havanın serbest azotu gibi bitkiler tarafından doğrudan kullanılarak besin zincirine dahil edilemez.
Bu sebeple amonyak iki aşamada gerçekleşen kimyasal reaksiyonlar sonucu nitrata dönüşür.
Amonyak önce nitrosomonos bakterileri tarafından oksitlenir.
Açığa yeni inorganik maddeler ve enerji çıkar.
Sonra açığa çıkan nitröz asit nitrobacter bakterileri tarafından oksitlenir ve nitrik aside çevrilir.
Her iki bakteri grubu gerçekleştirdikleri dönüşümlerden elde ettikleri enerjiyle ATP sentezler.
Daha sonra bu ATPler organik besin sentezinde kullanılır.
Yani fark ettiyseniz burada kemosentez gerçekleşti.
Bu bakteriler kemosentez yapıyor.
Bu sayede madde döngüsüne katkı sağlıyorlar.
Aslında bu bakterilerin asıl amacı kendilerine besin üretmek ama aynı zamanda azotlu bitkilerin de kullanabileceği forma dönüştürmüş oluyorlar.
Bu arada bu bakterilere nitrit ve nitrat bakterileri adını da veriyoruz.
Bu olaya da nitrifikasyon azot bağlama olayı diyoruz.
Madde döngüsünde görev alan kemosentetik canlılar genellikle toprağın birkaç santimetre altında yaşar.
Bu nedenle kimyasal gübrelerin aşırı kullanımı, anız yakma gibi olaylar bu canlılara zarar verdiği için madde döngüleri bozulmakta ve tarımsal ürün miktarı azalmaktadır.
Kemosentetik organizmalar doğada biyolojik dengenin korunması, ortamlardaki atık maddelerin parçalanarak çevre kirliliğinin önlenmesinde görev alır.
Kemosentetik arkelerin büyük bir kısmı yüksek tuzluluk, düşük oksijen yoğunluğu, yüksek sıcaklık, yüksek ya da düşük pH gibi zor koşullarda yaşar.
Bu canlılardan elde edilen zor koşullara dayanıklı enzimler biyolojik ve ekonomik açıdan oldukça önemlidir.
Bu enzimler metallerin etkisiyle kirlenmiş suların kullanılabilir hale getirilmesinde, boya endüstrisinde ve arıtma tesislerinde atık suların temizlenmesinde kullanılır.
Ayrıca kalitesi düşük metal cevherlerin zenginleştirilmesinde de bu enzimlerden yararlanılır.
Çöplerin ayrıştırılması, biyoyakıt ve biyogaz üretilmesi kemosentez ile yapılır.
Metanojonik arkelerin ürettiği metandan arıtma sistemlerinde ve sanayide enerji kaynağı olarak yararlanılır.
Metan gazının sıvılaştırılmış ısısıyla elde edilen yakıt, seraların ısıtılmasında kullanılır.
Aynı zamanda biyogaz üretimi sırasında oluşan amonyak ve fosfat adlı bileşikler gübre ve hayvan yemi olarak kullanılır.
Ototrof canlılar kendi içerisinde ikiye ayrılır.
Bu ayrım kullandıkları enerji çeşidine göre yapılır.
Fotosentetik ototroflar yani fotoototroflar gerekli enerjiyi ışıktan sağlar.
Bir de kemoototroflar vardır.
Kemosentez yapan canlılara kemoototrof canlılar denir.
Şimdi kemosentezin nasıl gerçekleştiğini inceleyelim.
Kemosentezde ilk olarak inorganik kimyasal bir madde oksitlenir.
Açığa başka bir inorganik madde ve enerji çıkar.
Kemosentez yapan canlılar bu enerjiyi sitoplazmalarında enzimatik tepkimeler ile su ve karbondioksitten besin elde etmede kullanır.
Fotosentezde su ve karbondioksit ışıktan elde edilen enerjiyle glikoza çeviriliyordu.
Ancak burada ışık enerjisi kullanılmaz.
Hatta ışık kullanılmadığı için kemosentez gece ve gündüz gerçekleşebilir.
İlk başta oksidasyon tepkimesi gözleniyor.
Kemosentezde hidrojen sülfür, hidrojen, amonyak, nitrit, demir ve kükürt gibi inorganik madde çeşitleri oksitlenebilir.
Oksidasyon tepkimeleri enerji üretmek için gerçekleşiyor.
Yani kemosentezde gerekli olan enerjiyi kimyasal tepkimelerden elde edilir.
İkinci basamak besinin üretildiği tepkimeyi içeriyor.
Burada karbondioksit karbon kaynağı, su hidrojen kaynağı olarak görev yapıyor ve bunlar hiçbir zaman değişiklik göstermez.
Hatırlarsanız fotosentezde hidrojen kaynakları değişiklik gösterebiliyordu.
Sadece prokaryotlar kemosentez yapabilir.
Azot, hidrojen, kükürt, demir bakterileri ve arkelerin çoğu besinlerini kemosentezle üretir.
İşte bu kemoototrof canlılar klorofil pigmenti bulundurmadıkları için besin sentezi sırasında ışık enerjisini kullanmıyor.
Zaten klorofil bulunduran canlılar kemosentez değil fotosentez yaparlar.
Fotosentezde açığa çıkan oksijen atmosfere veriliyordu.
Ancak kemosentezde açığa çıkan oksijen atmosfere verilmez.
Aynı canlıda kendisi için gerekli olan tepkimelerde kullanılır.
Yani bu oksijeni tekrar oksitleme yapmak için kullanabilir.
Kemosentezde de ETS görev alır.
Kemosentetik canlıların madde döngülerinde de önemli rolleri bulunuyor.
Atmosferde yüksek oranda azot gazı bulunmasına rağmen fotosentetik bitkiler azotu ancak nitrat ya da amonyum iyonları şeklinde topraktan alabilir.
Bu açıdan atmosferdeki azotun bitkiler tarafından kullanılabilmesi için çeşitli şekillerde toprağa azot tuzu olarak bağlanması gerekir.
Atmosfer azotu bazı bakteriler ve arkeler tarafından fikse edilir yani tutulur.
Ölü bitki ve hayvanların yapısındaki aminoasit ve nükleik asitler gibi azotlu bileşikler ayrıştırıcı organizmalar tarafından amonyak dönüştürülür.
Amonyağın yapısındaki azot tıpkı havanın serbest azotu gibi bitkiler tarafından doğrudan kullanılarak besin zincirine dahil edilemez.
Bu sebeple amonyak iki aşamada gerçekleşen kimyasal reaksiyonlar sonucu nitrata dönüşür.
Amonyak önce nitrosomonos bakterileri tarafından oksitlenir.
Açığa yeni inorganik maddeler ve enerji çıkar.
Sonra açığa çıkan nitröz asit nitrobacter bakterileri tarafından oksitlenir ve nitrik aside çevrilir.
Her iki bakteri grubu gerçekleştirdikleri dönüşümlerden elde ettikleri enerjiyle ATP sentezler.
Daha sonra bu ATPler organik besin sentezinde kullanılır.
Yani fark ettiyseniz burada kemosentez gerçekleşti.
Bu bakteriler kemosentez yapıyor.
Bu sayede madde döngüsüne katkı sağlıyorlar.
Aslında bu bakterilerin asıl amacı kendilerine besin üretmek ama aynı zamanda azotlu bitkilerin de kullanabileceği forma dönüştürmüş oluyorlar.
Bu arada bu bakterilere nitrit ve nitrat bakterileri adını da veriyoruz.
Bu olaya da nitrifikasyon azot bağlama olayı diyoruz.
Madde döngüsünde görev alan kemosentetik canlılar genellikle toprağın birkaç santimetre altında yaşar.
Bu nedenle kimyasal gübrelerin aşırı kullanımı, anız yakma gibi olaylar bu canlılara zarar verdiği için madde döngüleri bozulmakta ve tarımsal ürün miktarı azalmaktadır.
Kemosentetik organizmalar doğada biyolojik dengenin korunması, ortamlardaki atık maddelerin parçalanarak çevre kirliliğinin önlenmesinde görev alır.
Kemosentetik arkelerin büyük bir kısmı yüksek tuzluluk, düşük oksijen yoğunluğu, yüksek sıcaklık, yüksek ya da düşük pH gibi zor koşullarda yaşar.
Bu canlılardan elde edilen zor koşullara dayanıklı enzimler biyolojik ve ekonomik açıdan oldukça önemlidir.
Bu enzimler metallerin etkisiyle kirlenmiş suların kullanılabilir hale getirilmesinde, boya endüstrisinde ve arıtma tesislerinde atık suların temizlenmesinde kullanılır.
Ayrıca kalitesi düşük metal cevherlerin zenginleştirilmesinde de bu enzimlerden yararlanılır.
Çöplerin ayrıştırılması, biyoyakıt ve biyogaz üretilmesi kemosentez ile yapılır.
Metanojonik arkelerin ürettiği metandan arıtma sistemlerinde ve sanayide enerji kaynağı olarak yararlanılır.
Metan gazının sıvılaştırılmış ısısıyla elde edilen yakıt, seraların ısıtılmasında kullanılır.
Aynı zamanda biyogaz üretimi sırasında oluşan amonyak ve fosfat adlı bileşikler gübre ve hayvan yemi olarak kullanılır.
