Kemosentez Nedir? Kemosentetik Canlıların Endüstride Kullanılması

Canlılar metabolik olaylarını gerçekleştirebil­mek amacıyla enerji üretir. Fotosentezde enerji kaynağı olarak ışık, kemosentez ise enerji kaynağı olarak inorganik maddelerin oksidasyonu sonu­cunda açığa çıkan kimyasal enerji kullanılır. Açı­ğa çıkan bu enerji ile CO2 özümlemesi yapılarak besin elde edilir. Bu olaya kemosentez denir.

Kemosentez olayı sadece prokaryotların bir kısmında görülür. Bazı bakteriler ve bazı arkeler kemosentez yapabilmektedir. Metan, hidrojen, demir, kükürt, nitrit ve nitrat bakterileri kemosentetik canlılardır. İnorganik maddeler oksijen ile tepkime vererek başka inorganik maddelere dönüşür. Bu olaya oksidasyon denir. Oksidasyon sonucu bir miktar enerji açığa çıkar.

Demirin oksitlenmesi
Demirin oksitlenmesi

İnorganik kimyasal madde

Kemosentez yapan canlılar bu enerjiyi sitoplazmalarında enzimatik tepkimelerle su ve karbondioksitten besin elde etmede kullanır.

enerji

Su ve karbondioksit; ışıktan elde edilen enerji kullanılarak fotosentezde glikoza çevrilir. Kemosentezde ise su ve karbondioksit yine ham madde olarak kullanılır ancak gerekli olan enerji kimyasal tepkimelerden elde edilir. Birçok kemosentetik canlı, fotosentezdeki ışıktan bağımsız tepkimeler ile aynı tepkimeleri gerçekleştirir.

Fotosentezde açığa çıkan oksijen atmosfere verilirken kemosentezde açığa çıkan oksijen atmosfere verilmez. Aynı canlıda, kendisi için gerekli olan tepkimelerde kullanılır. Dolayısıyla kemosentez olayı atmosfer için oksijen kaynağı değildir. Fotosentezin son aşamasından elde edilen ürün; glikoz, amino asit, vitamin vb. organik maddelerin üretilme­sinde kullanılır. Aynı olay kemosentez için de geçerlidir.

Kemosentetik canlıların madde döngülerinde önemli rolleri bulunur. Örneğin nitrit ve nitrat bakterileri azot dön­güsünün gerçekleşmesini sağlar. Çürükçüllerden gelen amonyak, nitrit bakterileri ile nitrite, nitrit ise nitrat bakterileri ile nitrata çevrilir. Asıl amacı besin üretmek olan bu bakteriler, azotun bitkiler tarafından kullanılabilir hâle (nitrat) gelmesini de sağlamış olur.

Nitrit bakterisi

Nitrit ve nitrat bakterilerinin gerçekleştirdiği bu olaylara nitrifikasyon (azot bağlama olayı) denir. Metan, kükürt, demir ve hidrojen bakterileri, nitrit ve nitrat bakterilerinde olduğu gibi kendilerine besin üretirken doğaya diğer canlıların kullanabileceği maddeleri verir. Kemosentetik canlılar madde döngülerini sağlayarak çevre kirliliğini önlemede ve biyolojik dengenin korunmasında etkili olur.

Bölünme anında nitrit bakterisinin elektron mikroskop görüntüsü (x106)
Bölünme anında nitrit bakterisinin elektron mikroskop görüntüsü (x106)

Kemosentetik Canlıların Endüstride Kullanılması

Çöplerin ayrıştırılması, biyoyakıt ve biyogaz üretilmesi kemosentez ile yapılır. Metanojenlerin ürettiği metandan arıtma sistemlerinde ve sanayide enerji kaynağı olarak yararlanılır. Metan gazının sıvılaştırılmasıyla elde edilen yakıt, seraların ısıtılmasında kullanılır.

Biyogaz üretimi sırasında oluşan amonyak ve fosfatlı bileşikler gübre ve hayvan yemi olarak kullanılır. Madenlerden çıkarılan düşük kaliteli metal cevherlerinin işlenebilir hâle getirilmesinde, metal bulaşmış suların arıtılmasında ve endüstriyel metal atıklarının doğaya daha az zararlı hâle getirilmesinde kemosentetik canlılar kullanılır.

Yorum yapın