Pytania powtórkowe do lekcji “Chemosynteza”

<

Oto pytania powtórkowe, na które powinieneś/aś potrafić odpowiedzieć po opanowaniu materiału z lekcji “Wstęp do metabolizmu”. Zapisz odpowiedzi na poniższe pytania w zeszycie, a następnie sprawdź je z odpowiedziami zamieszczonymi poniżej. Te pytania, na które udzieliłeś/aś niepoprawnej odpowiedzi zaznacz do powtórki i wróć do nich następnego dnia. Powodzenia! 🙂

Pytania

1. Czym jest chemosynteza i które organizmy ją przeprowadzają?
2. Jakie są dwa główne etapy chemosyntezy?
3. Jakie znaczenie mają bakterie nitryfikacyjne w przyrodzie?
4. Jakie ekosystemy są zależne od chemosyntezy i jakie organizmy tam występują?
5. W jaki sposób bakterie chemosyntetyzujące przyczyniają się do usuwania toksycznych substancji ze środowiska?
6. Wyjaśnij, dlaczego chemosynteza jest uważana za starszy ewolucyjnie proces niż fotosynteza.
7. Opisz, jak chemosynteza przyczynia się do cyklu azotowego w przyrodzie.
8. Porównaj rolę ATP w chemosyntezie i fotosyntezie.

Odpowiedzi

1. Chemosynteza to proces autotroficznego odżywiania, w którym energia do produkcji związków organicznych pochodzi z utleniania prostych związków nieorganicznych (np. amoniaku, siarkowodoru). Przeprowadzają ją niektóre bakterie i archeony, nazywane chemoautotrofami.
2. Etap utleniania związków chemicznych: energia uwalniana z reakcji utleniania prostych związków chemicznych (np. amoniaku, jonów azotanowych) jest wykorzystywana do wytwarzania siły asymilacyjnej (ATP i NADPH).
   Asymilacja dwutlenku węgla: wykorzystanie siły asymilacyjnej do przekształcania CO₂ w związki organiczne, podobnie jak w fazie ciemnej fotosyntezy.
3. Bakterie nitryfikacyjne (np. Nitrosomonas i Nitrobacter) utleniają amoniak do jonów azotanowych, co ułatwia roślinom przyswajanie azotu. Dzięki nim w glebie wzrasta zawartość azotanów(III) i azotanów(V), które są bardziej dostępne dla roślin niż jony amonowe.
4. Ekosystemy kominów hydrotermalnych, gdzie nie dociera światło słoneczne, są zależne od chemosyntezy. W tych środowiskach żyją m.in. ślimaki, krewetki, kraby, rurkoczółkowce oraz różne gatunki ryb, które opierają się na symbiozie z bakteriami chemosyntetyzującymi.
5. Bakterie chemosyntetyzujące mogą utleniać toksyczne związki, takie jak siarkowodór, co przyczynia się do ich eliminacji z ekosystemów i poprawy warunków życia innych organizmów.
6. Chemosynteza jest starsza ewolucyjnie, ponieważ pojawiła się w środowiskach, gdzie nie było dostępu do światła słonecznego, takich jak głębokie oceany czy obszary wokół kominów hydrotermalnych. Organizmy te wykorzystują proste związki chemiczne do uzyskiwania energii, co jest prostsze niż fotosynteza, która wymaga zaawansowanych struktur, takich jak chloroplasty.
7. Bakterie nitryfikacyjne, takie jak Nitrosomonas i Nitrobacter, utleniają amoniak do jonów azotanowych. Dzięki temu azot, który początkowo jest związany w amoniaku, staje się dostępny dla roślin w postaci jonów azotanowych (NO₃⁻), co jest kluczowe dla ich wzrostu i rozwoju.
8. Zarówno w chemosyntezie, jak i fotosyntezie ATP pełni rolę przenośnika energii, która jest potrzebna do asymilacji CO₂ i produkcji związków organicznych. W fotosyntezie ATP powstaje dzięki energii świetlnej, natomiast w chemosyntezie energia do produkcji ATP pochodzi z utleniania prostych związków chemicznych.