Chemosynthese

Chemosynthese, bei verschiedenen Eubakterien und Archaebakterien stattfindender Prozess der Energiegewinnung (ATP und NADPH) sowie des Aufbaus von Kohlenhydraten aus anorganischen Stoffen; dabei wird im Gegensatz zur ⇒ Photosynthese nicht das Sonnenlicht, sondern die Oxidation anorganischer Stoffe als Energiequelle genutzt. Die CO₂ -Fixierung erfolgt wie bei der Photosynthese über den Calvinzyklus. Diese Bakterien sind chemoautotroph, ihre C. ist wie die Photosynthese ein ⇒ Assimilationsprozess. Man teilt die C. treibenden Bakterien nach ihrem Substrat, dem Elektronendonator, ein. Farblose Schwefelbakterien (z.B. Thiobacillus, Beggiatoa) leben überall dort, wo reichlich Schwefelwasserstoff gebildet wird, also z.B. in nährstoffreichen Tümpeln. Dabei wird zunächst Schwefelwasserstoff oxidiert: 2 H₂S + O₂ →2 H₂O + 2 S. Der abgelagerte Schwefel wird bei Mangel an H₂S weiter oxidiert: 2 S + 2 H₂O + 3 O₂ →2 H₂SO₄. Durch diese Sulfurizierung führen die Schwefelbakterien den bei Zersetzung organischen Materials anfallenden Schwefelwasserstoff in den Stoffkreislauf zurück. Nitrifizierende Bakterien oxidieren Stickstoffverbindungen. Das Substrat der Nitritbakterien (z.B. Nitromonas) ist Ammoniak, den sie zu Nitrit oxidieren: 2 NH₃ + 3 O₂ →2 HNO₂ + 2 H₂O. Nitratbakterien (z.B. Nitrobac-

ter) bilden aus dem Nitrit Nitrat: 2 HNO₂ + O₂ →2 HNO₃. Beide kommen im Boden nur vergesellschaftet vor und wirken zusammen. Durch diese Nitrifizierung wird den Pflanzen Nitrat zur Verfügung gestellt. Chemoautotroph sind auch die Eisenbakterien (Fe²⁺ zu Fe³⁺). Manganbakterien (Mn²⁺ zu Mn⁴⁺) und Knallgasbakterien, die Wasserstoff oxidieren (2 H₂ + O₂ →2 H₂O). Die Methanbildner sind Archaebakterien, die CO₂ reduzieren: CO₂ + 4 H₂ →CH₄ + 2 H₂O (anaerobe C).