يمكننا أن نجد في التربة بعض أنواع البكتيريا ذاتية التغذية والبكتيريا الأثرية ، أي البكتيريا التي تنتج طعامها من خلال التخليق الكيميائي. لكن ما هو التركيب الكيميائي؟
ال التخليق الكيميائي هي عملية يتم فيها إنتاج مادة عضوية من ثاني أكسيد الكربون والماء وغيرهما مواد غير عضوية (مثل الأمونيا والحديد والنتريت والكبريت) ، بدون استخدام الطاقة مضيئة. نظرًا لأنه لا يحتاج إلى طاقة ضوئية ، يمكن لهذا النوع من البكتيريا تنفيذ التخليق الكيميائي في بيئات خالية من الضوء والمواد العضوية ، حيث يتم الحصول على الطاقة المستخدمة في تطويرها من خلال الأكسدة غير العضوية.
أمثلة من البكتيريا التي تقوم بتنفيذ التخليق الكيميائي هي الجنس Beggiatoaو ثيوباسيلوس، وتسمى أيضًا بكتيريا الكبريت ، حيث تقوم بعملية التمثيل الغذائي من خلال تفاعلات الأكسدة لمركبات الكبريت.
مثال آخر على بكتيريا التخليق الكيميائي ، وتسمى أيضًا nitrobacteria ، وهي بكتيريا من الجنس نتروموناس و نيتروباكتر ، مهم جدا للبيئة وللبشر.. توجد هذه البكتيريا في التربة وتلعب دورًا مهمًا في إعادة تدوير النيتروجين على كوكبنا. بكتيريا الجنس نتروموناس الحصول على الطاقة من خلال أكسدة أيون الأمونيوم (NH
4+) الموجودة في التربة وتحويلها إلى أيون نتريت (NO-2); بينما البكتيريا من الجنس نيتروباكترأكسدة أيون النتريت (NO-2) ، وتحويله إلى أيون نترات (NO-3) ، الذي يتم تناوله عن طريق جذور النباتات ويستخدم في تخليق البروتين.في عملية التخليق الكيميائي يمكننا إبراز خطوتين مميزتين:
الخطوة الأولى: في أكسدة المواد غير العضوية ، هناك إطلاق البروتونات والإلكترونات التي تسبب فسفرة ADP إلى ATP وتقليل NADP+ في NADPH ، والتي ستكون مفيدة في المرحلة التالية. وهكذا ، يمكننا أن نستنتج أنه ، على عكس التمثيل الضوئي ، عملية يتم فيها الحصول على الإلكترونات والبروتونات من خلال تحلل جزيء الماء ، في التخليق الكيميائي أنها تنشأ من أكسدة المواد غير العضوية.
المرحلة الثانية: من خلال عملية أكسدة المواد غير العضوية ، تحصل البكتيريا على طاقة كافية لتقليل ثاني أكسيد الكربون من خلالها من تثبيته والإنتاج اللاحق للمواد العضوية ، والتي يمكن استخدامها في إنتاج مركبات جديدة أو في التمثيل الغذائي.
في عام 1977 ، اكتشف العلماء حيوانات (شقائق النعمان ، والبطلينوس ، وسرطان البحر ، وأنواع من الديدان التي لا فم) يمكن أن تصل إلى أكثر. مترين ، ما يقرب من 2.5 كيلومتر تحت السطح (منطقة لا يوجد فيها أثر لمعان). حيث أن كل هذه الحيوانات كانت قريبة من الفتحات الحرارية المائية (الماء الساخن مع كبريتيد الهيدروجين المذاب) ، استنتج العلماء أن هذا الغاز يتأكسد بواسطة بكتيريا التخليق الكيميائي التي تحوله إلى كبريت. وهكذا ، عند الحصول على الطاقة لإنتاج مادة عضوية ، كان هذا النوع من البكتيريا بمثابة غذاء للكائنات غيرية التغذية التي تعيش في الأعماق ، مما يمنح هذا المجتمع فرصة موجودة.
بقلم بولا لوريدو
تخرج في علم الأحياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/biologia/quimiossintese.htm
