Kemosyntetiska bakterier är en typ av autotrofa organismer – livsformer som hämtar sin näring från andra källor än föda. Den andra huvudgruppen av autotrofer utgörs av de fotosyntetiska organismerna, som omfattar de flesta växter och vissa bakteriearter. Medan fotosyntetiska organismer skapar näringsämnen med hjälp av ljus, använder kemosyntetiska organismer kemiska reaktioner för att omvandla oorganiska ämnen till näring. De klassificeras ofta utifrån vilken typ av oorganisk molekyl de använder som utgångspunkt för sina reaktioner.
Kemosyntes fungerar i allmänhet genom att ett oorganiskt ämne oxideras. Oxidation innebär att reaktionen tar bort elektroner från den oxiderade molekylen. Elektronerna överförs sedan till en annan molekyl för att underlätta dess omvandling till en ny förening – i fallet med kemosyntetiska bakterier till organiska molekyler. Vissa bakteriestammar använder järn, arsenik, mangan och uran som sina elektronkällor, och de identifieras efter just den metall de utnyttjar.
Dessa bakterier trivs i våtmarker, i miljöer med höga halter av avloppsvatten och i tarmkanaler hos djur. De kombinerar koldioxid och väte, vilket frigör det syre de behöver för att överleva och samtidigt producerar metan som en biprodukt.
Svavelbakterier finns på stora djup i haven. De första kolonierna upptäcktes nära Galápagosöarna, runt hydrotermiska källor på havsbotten. Vätesulfid strömmar ut från de vulkaniska ventilerna och skapar en miljö som forskare länge trodde var helt ogästvänlig för liv. De svavelbakterier som lever där omvandlar vätesulfiden till elementärt svavel och producerar samtidigt organiska molekyler som de använder som näring.
Svavelbakterier återfinns även vid så kallade kalla källor i Mexikanska golfen, där vätesulfid sipprar ut ur sedimenten i havet utan någon värmeutveckling. Runt dessa kalla källor lever svavelbakterier inuti rörmaskar. Maskarna tar upp vätesulfid och leder den vidare till bakterierna, som i sin tur producerar organiska molekyler som rörmasken får dela på.
Dessa kemosyntetiska bakterier utför reaktioner som involverar kväveföreningar. De indelas i tre kategorier: nitrifierande, denitrifierande och kvävefixerande bakterier.
Nitrifierande bakterier lever i jordar där ammoniakföreningar finns. Ammoniak innehåller kväve och väte. Vissa bakterier använder dessa föreningar för att bilda nitriter, en förening av kväve och syre. Andra bakterier fortsätter processen genom att omvandla nitriterna till nitrater – kväve- och syreföreningar som innehåller mer syre än nitriter och som växter kan ta upp via sina rotsystem och använda som näring. Samtliga bakterier som deltar i denna process benämns nitrifierande bakterier.
Denitrifierande bakterier försämrar jordens kvalitet eftersom de bryter ner de nitrater som utgör viktig näring för växterna. Dessa bakterier får sin näring från omvandlingen av nitrater till andra föreningar, bland annat kvävgas och nitriter, som växterna inte kan omvandla till de molekyler de behöver.
Kvävefixerande bakterier lever i rötterna hos vissa växter, framför allt baljväxter. De omvandlar kvävgas från atmosfären till nitrater. Eftersom atmosfäriskt kväve är en mycket stabil förening är de reaktioner dessa bakterier utför svåra att återskapa. Den tyske kemisten Fritz Haber belönades med Nobelpriset i kemi 1918 för sin metod att fixera kväve konstgjort. Haberprocessen används idag för att framställa kommersiella gödningsmedel – en mekaniserad imitation av vad kvävefixerande bakterier åstadkommer i baljväxternas rötter.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online