Derin deniz sıcak su delikleri etrafında biyolojik toplulukların keşfi heyecan verici bir bilimsel olaydır. Dev tup solucanları, buyuk kum midyeleri ve karidesler ile guneş ışığının ulaşmadığı ekosistem deniz bilimi calışmalarında yeni bir alan actı. Bu topluluklar neredeyse diğer deniz toplumlarından tamamen izole yaşar ve yeryuzunde canlılar icin enerji kaynağı guneşle hicbir temasları yoktur.

Fotosentez ; Bitkilerin organik madde (glikoz) uretmek icin guneş enerjisini kullanımı surecidir. Bitkiler yaprakları aracılığıyla havadan guneş ışığı ve karbon dioksit ,kokleri aracılığıyla topraktan su absorbe,ederek,yaşamın devamını sağlayan glikoz ve oksijen uretirler.

Tum fotosentetik organizmalar karbon dioksit ve sudan glikoz ve oksijene uretmek icin guneş enerjisi kullanır.

fotosentetik formul:
6CO 2 + 6H 2 O -> C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Fotosentez bitki, protista ve bazı bakterilerde, yeterli guneş ışığının ulaştığı her yerde oluşur – yer yuzeyi, sığ suda, hatta buzun ic kısmında.
Kemosentez:bakterilerin organik besin (glikoz) uretmek icin guneş ışığı yerine enerji kaynağı olarak kimyasal maddeleri kullanarak gercekleştirdiği bir biyo-sentez olayıdır.. Kemosentez derin denizde guneş ışığının ulaşmadığı hidrotermal bacalar ve metan sızıntıları etrafında gercekleşir. Kemosentez sırasında bakteriler deniz tabanında veya midye ve tup solucanı gibi hayvanlar icinde(Endosimbiyoz), yaşar.Bu bakteriler su ve karbon dioksit den glikoz yapmak icin gerekli enerji hidrojen sulfur ve metan kimyasal bağlarından uretir. Saf sulfur ve kukurt bileşikleri yan urun olarak oluşur.

kemosentetik formul: CO 2 + 4H 2 S + O 2 -> CH 2 0 + 4S + 3H 2 O

Kemosentez ceşitleri
Farklı kemosentetik organizmalar besin uretmek icin farklı yollar kullanırlar.Farklı kimyasal reaksiyonlar tarafından urettikleri enerjiyi kullanırlar.Karbon dioksit ,su ve oksijen kullanarak şeker ve kukurt uretirler

Ornek:Hidrojen sulfuru oksidasyonda kullanan bakteriler
CO 2 + 4H 2 S + O 2 -> CH 2 0 + 4S + 3H 2 O

Diğer bakteriler sulfur yerine demir hidrojen, metan vb maddeleri oksitleyerek organik madde sentezini gercekleştirir. Kemosentetik bakteri toplulukları volkanik alan, fay ve hidrotermal delikleri cevresinde ,denizlerde organik cokuntuler icinde, soğuk sızıntılar, balina leşleri ve batık gemilerde bulunurlar.

En iyi bilinen kemoototrofik mikroorganizmalar arasında kukurt bakterileri, demir bakterileri, nitrifikasyon bakterileri, hidrojen bakterileri ve metan bakterileri vardır.

1. Sulfur Bakterileri
Bu bakteriler (orneğin, Beggiatoa, Thiothrix, Thiobacillus) enerji uretmek icin cevreden absorbe ettikleri hidrojen sulfur (H 2 S) veya molekuler sulfur (S 2) kullanırlar. Bu metabolitleri ya kukurt (S 2 ) (eğer H 2 S kullanıyorsa) veya sulfata (SO 4 ) (eğer S 2 kullanıyorsa) okside ederler. Bu işlem sırasında uretilen enerji besin sentez icin kullanılır.Kukurt bakterileri, H2S’yi oksitler ve cıkan kimyasal enerjiyle de kendilerine glikoz sentezlerler.

Besin sentezinin gecerli genel modeli:
H2S + 02 --------------> H20 + 2S + 122 kcal
2S + 302 -------------> 2H2SO4 + 286 kcal

2. Demir Bakterileri
Bu bakteriler (orneğin, Gallionella, Ferrobacillus, Leptothrix, Clodothrix) demir bileşikleri iceren sulu ortamlarda yaşamaktadır.Cozunur demir bileşikleri, demir bileşiklerini (Fe + +), cozunmez demir bileşiklerine (Fe +++) donuşturerek urettikleri serbest enerjiyi besin sentezinde kullanırlar.Demir bakterileri, FeCO3 (Demir karbonat)ı oksitleyerek enerji sağlarlar. Bu enerjiyle de şeker, yağ ve protein gibi maddeler sentezlerler.

Genel besin sentezi kalıbı:
4FeCO3 + 6H2O -------------> 4Fe(OH)3 + 4CO2 + 58 kcal

3. Nitrifikasyon Bakterileri
Bu iki tip bakteri vardır: bunlar nitrit ve nitrat bakterileridir. Nitrit bakteriler (orneğin, Nitrosomonas, Nitrosococcus) amonyağı (NH 3) oksitleyerek enerji kazanır ve nitrit (N0 2)oluşturur. Nitrat bakteriler (orneğin, Nitrobacter, Bactoderma) nitriti oksitleyerek enerji kazanır ve nitrat (N0 3) oluşturur. Bu olaylarda kanılan enerji besin sentezinde kullanılır. Azot bakterileri, N bileşiklerini oksitlerler.

Genel kalıp aşağıdaki gibidir:
Nitrit Bakteriler :2 NH3 + 3O2 › 2 HNO2 + 2 H2O + 158 Kcal
Nitrat Bakterisi : 2 HNO2 + O2 › 2 HNO3 + 43 Kcal

4. Hidrojen Bakterileri
Bu bakteriler (orneğin Bacillus panctotrophus, Hydrogenomona) hidrojen iceren ortamlarda yaşarlar. Bu bakteriler hidrojeni oksitleyerek su ve enerji kazanırlar.kazanılan enerji besin sentezinde kullanılır. Hidrojen bakterileri: H2’yi oksitleyerek enerji sağlarlar.

Genel kalıp aşağıdaki gibidir.
H2 + O2 › H2O + 68 Kcal

5. Metan Bakterileri
Bu bakteriler (orneğin, Methanomonas) metan (CH 4 ) oksitleyerek kazandıkları enerjiyi Karbon dioksit ve suyu kullanarakbesin uretmede kullanırlar.Genel kalıp aşağıdaki gibidir:

Nitrosomonas Enerji uretimi.
Elektron taşıma sistemi Nitrosomonas . Sadece iki enzim, amonyak monooxygenase (AMO) ve hydroxylamine oxidoreductase (HAO) amonyağın nitrite oksidasyonuna katılmaktadırlar.

Riftia pachytila (Sulfur oksitleyici bakterilerde) Enerji uretimi

Elektron taşıma sistemi. Riftia pachytila ve endosymbiontlarda buyuk olasılıkla enerji uretimi icin benzer sistemler taşımaktadırlar. flavoprotein (FP), cytochrome b (cyt b), cytochrome c (cyt c). flavoprotein (FP), sitokrom b (b), sitokrom c

kemosenteznedir.org
__________________