Die Chemosynthese
Neben der Photosynthese können niedriger pflanzliche beziehungsweise vorpflanzliche Lebewesen (Acarionten) eine andere Form der Autotrophy nämlich die Chemosynthese nutzen. Sie ist im übrigen die älteste Form der Autotrophy, obwohl heute die Photosynthese (Photo- Autotrophy) wesentlich verbreiteter ist. Die chemosynthetisch aktiven Lebewesen werden nach den Substanzen, die sie zur Gewinnung von Energie benutzen in folgende Gruppen eingeteilt:
- Schwefel- Bakterien
- nitrifizierende Bakterien
- Knallgas- Bakterien
- Eisen- und Mangan- Bakterien
- Methan- Bakterien
Diese Bakterien gewinnen ihre Energie aus der Oxidation, der jeweiligen Substrate mit Hilfe des Luftsauerstoffs oder des Sauerstoff aus H2O. Da aber Oxidation auch als Elektronenabgabe definiert ist, kann Energie auch dadurch gewonnen werden, daß durch Reduktion anorganischer Verbindungen Elektronen verschoben werden und an diese Substanz, die die Grundlage zu diese Reaktion bilden eingelagert werden. Diese Art der Energie Gewinnung wird Chemoreduktion genannt. Sie wird von folgenden Bakterien Gruppen durchgeführt:
- desulfurierende Bakterien
- denitrifizierende Bakterien
- Methano- Bakterien
Grundsätzlich lassen sich auch bei der Chemosynthese zwei Phasen unterscheiden:
- Phase der Energieumwandlung (vergleichbar mit der Lichtreaktion der Photosynthese) und
- eine Phase der Substanzumwandlung (vergleichbar mit der Dunkelreaktion der Photosynthese)
Energieübertragungsmoleküle zwischen beiden Phasen sind auch hier ATP-Molekül (sie stellen die Energie für die Substanzumwandlung bereit und NADH2-Moleküle, die wie NADPH2-Moleküle der Photosynthese das Reduktionsmittel für den Celvin-Benson-Zyklus. Ansonsten ist diese Phase der Substanzumwandlung identisch mit der Dunkelphase in der Photosynthese! Ribolosebiphosphat als CO2-Akzeptor, NADPH2 als Reduktionsquelle, H2O als Wasserstoffquelle).
Ebenso sind die wichtigsten Enzyme des Celvin-Benson-Zyklus bei der Chemosynthese tätig. Die Unterschiede liegen alle in der Energiegewinnung.
