Хемосинтез можна визначити як тип харчування бактерій, заснований на усвоенііза рахунок окислення неорганічних сполук. Хемосинтезом також можна назвати процес синтезу органічних сполук з неорганічних за рахунок хімічної енергії, одержуваної при окисленні неорганічних речовин (сірки, сірководню, заліза, аміаку, нітритів).
Найбільше значення мають нитрифицирующие бактерії. окислюють аміак до азотистої, а потім до азотної кислоти:
Залізобактерій перетворюють закисное заліза в окисне:
Серобактерии окислюють сірководень до сірки або сірчаної кислоти:
В результаті окислення виділяється енергія, яка запасається бактеріями у вигляді АТФ. Основна відмінність хемосинтезу від фотосинтезу полягає в тому, що не використовується енергія світла і не виділяється кисень.
Це складний ферментативний процес послідовних перетворень глюкози, що протікає в тканинах людини і тварин без споживання кисню. В анаеробних умовах в тваринному організмі гліколіз є єдиним процесом, який поставляє енергію. Саме завдяки процесу гліколізу організм людини і тварин певний період часу може здійснювати ряд фізіологічний функцій в умовах нестачі кисню. Кінцевим продуктом гліколізу є молочнаякіслота (її солі називаються лактату). У процесі гліколізу, що відбувається в цитоплазмі клітини, утворюється АТФ. Сумарне рівняння гліколізу можна зобразити таким чином:
Звертаємо увагу на наступний факт: в сумарному рівнянні гліколізу вказано загальний корисний вихід АТФ - насправді утворюються 4 молекули АТФ, але 2 молекули АТФ витрачаються на розщеплення нової молекули глюкози.
У тих випадках, коли гліколіз протікає в присутності кисню, говорять про аеробному гліколізі. В цьому випадку розпад глюкози до проміжного продукту анаеробного гліколізу - піровиноградної кислоти - можна розглядати як першу стадію дихання - окислення глюкози до кінцевих продуктів: вуглекислого газу і води.
Це анаеробний ферментативний окислювально-відновний процес перетворення органічної речовини, в результаті якого організм отримує енергію. Бродінню можуть піддаватися спирти, амінокислоти, органічні кислоти, але частіше за все вуглеводи. Залежно від речовини, що піддається бродінню, і отриманих кінцевих продуктів, виділяють наступні типи бродіння: спиртове, молочнокисле, піровиноградна, маслянокислое. Уже з бродіння отримали назви і бактерії, які викликають відповідний процес. Бродіння грає важливу роль в круговороті речовин в природі, здійснюючи анаеробне розкладання органічної речовини, особливо целюлози. Деякі типи бродіння, що викликаються мікроорганізмами, мають велике практичне значення: спиртове бродіння - в виноробстві, пивоварінні та в отриманні палива; молочнокисле - для отримання кисломолочних продуктів і молочної кислоти; пропіоновокисле - в сироваріння; Ацетонобутилове - для отримання розчинників.
Більшість тварин і рослинних клітин в нормі знаходяться в аеробних умовах і всю енергію отримують в результаті повного окислення органічного «палива» до вуглекислого газу і води. Це відбувається в результаті окислення пірувату, що утворився в процесі гліколізу, до ацетил-КоА, який остаточно окислюється до СО2 і Н2 О в циклі Кребса (циклі трикарбонових кислот), що відбувається в матриксі мітохондрій. В результаті аеробного (кисневого) окислення однієї молекули глюкози синтезується 38 молекул АТФ.
Джерело: А.Г. Лебедєв "Готуємося до іспиту з біології"