Kemosentez Olayı Nedir?

Kemosentez olayı nedir? Sorusunun en geniş yanıtı; kemosentetik canlıların, kendi enerjisini ve besinini, ışık enerjisini kullanmadan üretmesi olayına dayanmaktadır. Bir diğer tanımıyla kemosentez, çeşitli canlıların ya da organizmaların, enerji üretmek amacıyla inorganik maddeler kullanarak, organik maddeler üretmesidir.

Kendi besinini kendileri üreten canlılar arasında bakteriler de vardır. Tıpkı bitkilerin fotosentezi gibi kemosentez de bakterilerin başvurduğu bir besin üretme yoludur. Kemosentez nedir? Sorusuna cevap vermeden önce kemosentez yapan bakteriler incelenmelidir.

Kemosentez yapan bakterilere kemosentetik bakteriler ya da kemostotroflar denilmektedir. Kemosentetik bakteriler, kemosentezi kullanarak karbondioksit ve su yapıp, kendilerine karbonhidratlı besin üretirler. Kemostotrof canlılara ayrıca ” ototraf” ya da ” üretici” canlılar da denilmektedir.

Kemosentez İçin Ne Gerekir?

Kemosentez nedir? Sorusuna tam bir yanıt verebilmek için kemosentez sırasında ne kullanıldığını bilmek önemlidir.

Kemosentez sırasında oksitlenmeyi sağlamak için bazı maddeler kullanılır. Bunlar;

• Demir
• Nitrit
• Nitrat
• Metan
• Amonyak
• Azot
• Amonyum
• Hidrojen Sülfür
• Sülfür
• Hidrojen Gazı

Gibi inorganik maddelerdir. Bu inorganik maddeler kemosentez sonucu oksitlenerek organik maddeye dönüştülür. Bu maddeler kemosentez için gerekli olan maddelerdir. Bakteriler, kemosentez sırasında bu maddeleri oksitleyip enerji üretirler ve bu enerjiyle besinlerini kolayca sentezleyebilirler.

Hangi Canlılar Kemosentez Yapar? Kemosentez nedir? sorusunun sorulmasına neden olan bakteriler şunlardır;

• Azot Bakterileri
• Demir Bakterileri
• Çeşitli arkebakteriler
• Hidrojen Bakterileri
• Kükürt Bakterileri
• Nitrifikasyon Bakterileri
• Metan Bakterileri

Gibi bakteri çeşitleri kemosentez ile besin üretebilir.

Kemosentez Yapan Canlıların Ortak Özellikleri

Eğer bir canlı kemosentez yapabiliyorsa o canlı tek hücrelidir ve prokaryottur. Bu canlılar zorunlu oksijen solunumu yapmaktadır ve hücre bölünmesi ile çoğalırlar. Bu canlılar büyüme özelliği göstermez.

Kemosentezin Faydaları Nelerdir?

Kemosentezin doğaya, çevreye ve canlılara birçok faydası vardır. Bunlar;

• Kemosentez, biriktiğinde çevre sorunlarına neden olabilen ve canlıların sağlığına olumsuz etki edebilen inorganik maddelerin işlenerek yararlı hale getirilmesini sağlar.
• Kemosentez olayı, azot döngüsü gibi madde döngülerinde önemli bir işlevselliğe sahiptir.
• Kemosentez sonucu, bitkiler için önemli olan azot tuzları oluşur.
• Kemosentez azotlu bileşiklerin toprakta birikmesini sağlar ve bu sayede toprağın verimini arttırır.
• Kemosentez, biyolojik dengenin korunmasında etkendir.
• Kısacası kemosentez olayı da fotosentez kadar önemlidir. Fotosentez sırasında karbondioksit kullanılıp oksijen üretilir. Aynı şekilde kemosentez sırasında da zehirli inorganik maddeler, organik maddelere dönüştürülerek toprağa ve canlılara yararlı bir hale getirilir.

Kemosentez Nerelerde Gerçekleşir?

Kemosentetik canlılar bataklıklarda, çöplüklerde, oksijen bulunmayan ortamlarda ve otçul memelilerin sindirim sistemlerinde yaşayabilmektedirler. Kemosentez olayı mağaralarda, su akıntılarında, metan klatratlarında, hidrotermal yerlerde, balinaların oluşturduğu şelalelerde, fayların ya da volkanizmaların çevresinde, balina gibi hayvan leşlerinde gerçekleşir. Örneğin tüp solucanları, kemosentez yapan bakterileri, kendi troposome organında barındırır. Bu sayede solucanlar da kemosentez enerjisinden yararlanabilir.

Kemosentez Nasıl Gerçekleşir?

Kemosentez olayı iki aşamadan oluşmaktadır. Bunların ilk aşamasında kimyasal enerji elde edilir. İkinci aşamada ise elde edilen kimyasal enerji, besin enerjisine çevrilir. Farklı bakteri türleri farklı çeşitlerde kemosentez gerçekleştirir.

Azot Bakterilerinin Kemosentezi

Azot bileşiklerinin nitrifikayonu ile oksitlenir. Nitrifikasyon ile amonyak, bitkilerin kullanabileceği nitrata dönüşür. Nitrifikasyon olayı ile kemosentez için enerji üretilmiş olur.

Kemosentez nedir? Sorusuna cevap ararken, nitrifikasyonun ne olduğu da açıklanmadan geçilmemelidir. Nitrifikasyon, amonyumun kademe kademe nitrata dönüştürülmesi olayıdır. Bu olayı gerçekleştiren bakteriler amonyum, azot ve nitrat kullanır. Amonyak önce nitrite dönüştürülür. Dönüşen nitrit ise nitrata dönüştürülür. Bu olaya da nitrifikasyon adı verilmektedir.

Aslında azot toprakta amonyum, amonyak, nitrat ya da nitrit şeklinde bulunur. Amonyaktaki asidi bitkiler kullanamadığından, kemosentez sırasında nitrifikasyon olayının gerçekleşmesi toprağın verimli olması açısından oldukça önemlidir. Nitrifikasyon sonucu oluşan elektronlar aracılığıyla ATP üretilir.

Kükürt Bakterilerinin Kemosentezi

Kükürt bakterileri ise hidrojen sülfür gibi kükürt içeren bileşikleri oksitler. Bu sayede elde edilen kimyasal enerji ile karbondioksit ve su, glukoza dönüştürülür. Kemosentez gerçekleşirken demir bakterileri, demir iyonlarını birbiri ile oksitler. Oksitlenme sonucu oluşan enerji ile besin elde edilmiş olur.

Demir Bakterilerinin Kemosentezi

Demir bakterileri, demir karbonatı ya da demir hidroksiti oksitleyerek enerji üretirler. Demir bakterileri, açığa çıkan bu enerji ile yağları, proteinleri ve karbonhidratları, besinlerini sentezlemede kullanırlar.

Sülfür Bakterilerinin Kemosentezi

Sülfür bakterilerinin kemosentezi de kükürt bakterilerinin kemosentez biçimiyle aynıdır. Bu bakteriler hidrojen sülfürü oksitleyip glikoz üretirler.

Hidrojen Bakterilerinin Kemosentezi

Hidrojen bakterileri, hidrojeni oksitleyerek ihtiyaç duydukları enerjiyi ve suyu üretirler.

Metan Bakterilerinin Kemosentezi

Metan bakterileri, metanı oksitleyerek enerji elde ederler. Bu enerji ile karbondioksit ve suyu kullanarak kendilerine besin üretirler.

Nitrit Bakterilerinin Kemosentezi

Nitrit bakterileri de, azot bakterilerinin kemosentezi gibi amonyağı nitrifikasyon yoluyla oksitleyip nitrat elde ederler. Nitrit bakterileri bu oksitlenme sonucu açığa çıkan enerji ile de besinlerini sentezler.

Kemosentezin Endüstride Kullanılması

Kemosentetik bakteriler, bazı madenlerin ayrıştırılması gibi biyomadencilik işlerinde kullanılırlar. Ayrıca atık suların arıtılması için kemosentetik canlılar atık suya konur. Bu yolla sudaki atıklardan da gübre olarak faydalanılması sağlanabilmektedir. Altın madeni, kemosentetik bakteriler sayesinde cevherlerinden ayıştırılabilmektedir. Petrolün parçalanması, kemosentetik canlılar sayesinde hızlanabilmektedir.

Kemosentezi Fotosentezden Ayıran Özellikler

Fotosentezi klorofil bulunan canlılar yaparken Kemosentezi sadece bazı arkebakteriler ve bazı bakteri türleri yapabilmektedir. Fotosentezi hem prokaryot hem de ökaryot canlılar yapabilirken kemosentezi sadece belirli türde prokaryotlar yapabilmektedir. Fotosentezde enerji kaynağı güneştir fakat kemosentezde enerji kaynağı inorganik maddelerdir. Fotosentezde klorofil gerekirken kemosentezde klorofile gerek yoktur. Fotosentezde oksijen üretilirken kemosentezde oksijen tüketilir. Fotosentez gündüz gerçekleşebilirken kemosentez hem gündüz hem gece gerçekleşebilir.