28 matches
-
Chemosinteza (din greaca "chemeia" = chimie + "synthesis" = a sintetiza, a compune) sau chimiosinteza este un tip de nutriție autotrofă în care un organism, numit chemoautotrof, sintetizează substanțe organice din substanțe anorganice, folosind, în loc de energie solară (fotosinteză), energia chimică eliberată din oxidarea unor substanțe anorganice (ex. H, HS, S, HNO, Fe, NH). Ea este specifică unor bacterii. Procesul de chemosinteză are o importanță deosebită în circuitul
Chemosinteză () [Corola-website/Science/304753_a_306082]
-
fotosinteză), energia chimică eliberată din oxidarea unor substanțe anorganice (ex. H, HS, S, HNO, Fe, NH). Ea este specifică unor bacterii. Procesul de chemosinteză are o importanță deosebită în circuitul materiei și energiei în ecosistem, în ciclurile biogeochimice etc. Bacteriile chemoautotrofe, după substanțele minerale pe care le oxidează, pot fi de mai multe tipuri: bacterii sulfuroase, bacterii nitrificatoare, hidrogen bacterii, bacterii feruginoase (ferobacterii), bacterii metanogene. Chemosinteza se desfășoară în două etape: Chemosinteza a fost descrisă pentru prima oară în 1890 de
Chemosinteză () [Corola-website/Science/304753_a_306082]
-
bacterii, bacterii feruginoase (ferobacterii), bacterii metanogene. Chemosinteza se desfășoară în două etape: Chemosinteza a fost descrisă pentru prima oară în 1890 de biologul ucrainean Serghei Vinogradski. Diferențele dintre chemosinteză și fotosinteză constau în următoarele: Bacteriile sulfuroase (sulfobacteriile, tiobacteriile) sunt bacterii chemoautotrofe, care utilizează în procesele vitale energia rezultată din oxidarea sulfului și a compușilor săi organici. Ele sunt larg răspândite în natură și se găsesc în mediile bogate în S și HS ca izvoare sulfuroase, mâl, ape de canal, soluri cu
Chemosinteză () [Corola-website/Science/304753_a_306082]
-
thiooxidans" obține energia prin oxidarea sulfului liber (S), tiosulfaților și tiocianaților direct în acid sulfuric (HSO). Ele se găsesc în soluri care conțin sulfuri elementare și fosforite. Bacteria "Thiobacillus denitrificans" poate folosi nitratul (NO) în loc de oxigen Bacteriile nitrificatoare sunt bacterii chemoautotrofe din sol care oxidează biologic amoniacul (NH) în nitriți (nitritbacterii) și pe acesta în nitrați (nitratbacterii). Acest proces se numește nitrificare. Amoniacul se formează în prezența altor bacterii saprofite, care descompun substanțele organice. Bacteriile nitrificatoare participă la ciclul biogeochimic al
Chemosinteză () [Corola-website/Science/304753_a_306082]
-
comentate și în ansamblul evoluției carrierului, în care omul e doar un caz particular. Anume, în scopul obținerii de energie, deci implicit a valorificării unui substrat, materia vie a trecut, în evoluția sa, de la faza de a “mânca pietre” (bacterii chemoautotrofe, cu referință directă la reacțiile de transmutație biologică a elementelor unde, Ca trece într’un oxidant tipic, oxigenul și în Mg, mai oxidant decât Ca . Or asta înseamnă despiritualizarea substratului, odată cu transformarea unei părți a sale în fluid subtil și
Fundamente de antropologie evolutivă pentru psihiatrie by Cristinel V. Zănoagă Mihai Tetraru Maria Tetraru Mihai Asaftei () [Corola-publishinghouse/Science/1265_a_2075]
-
de către organisme autotrofe, a energiei primare. Organismele autotrofe, adică acelea care folosesc pentru întreținerea vieții lor o formă primară de energie sunt, la rândul lor, după felul energiei primare folosite: − fotoautotrofe (bacterii fotosintetizante, alge, plante pluricelulare), ce utilizează energia solară; − chemoautotrofe (bacterii sulfooxidante, ferobacterii, manganobacterii), ce utilizează în scop energetic substanțe anorganice reduse (sulf, tiosulfați, sulfiți, respectiv săruri de Fe2+ ori Mn2+), pe care le oxidează. Organismele heterotrofe, adică acelea ce folosesc pentru întreținerea vieții lor o formă secundară de energie
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
se poate imagina ca biotop, inclusiv în ceea ce privește extremele, ca temperatură (apa gheizerelor - 105 și chiar 110 °C [27]) sau presiune (abisurile oceanice, cu presiuni de 100 000 at [27]); între ele se află atât heterotrofe cât și autotrofe, în special chemoautotrofe, dar și fotosintetizante. Toate cele arătate permit reprezentarea, în cadrul doar al acestor organisme unicelulare, a tuturor funcțiilor unei biocenoze, fapt care, coroborat cu diversitatea raporturilor cu substratul, permite constituirea unui ecosistem exclusiv microbiologic, reflectarea etapei primordiale a vieții, în care
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
chimică preluată din ecosistem, preponderent din chiar biocenoză (avem în vedere fenomenul predator) -, independență bazată pe accesul liber la o sursă de energie exterioară ecosistemului. în acest sens, fotoautotrofele - plantele în accepțiunea curentă a termenului - folosesc energia solară; cealaltă categorie, chemoautotrofele, de regulă microorganisme, folosesc o sursă de energie doar aparent internă ecosistemului, mai precis biotopului, adică substanțele reducătoare (anorganice, precum H2S, sulfiți etc., respectiv organice, precum petrolul); aparența rezidă în faptul că acea substanță reducătoare este de fapt o „conservă
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
dintre locurile clasice în care acestea au fost întâlnite sunt conductele de apă și zăcămintele de țiței la interfața cu apa [16]. În aceste condiții putem sublinia posibilitatea instalării unei biocenoze cuprinzând bacterii sulforeducătoare în rolul de consumator, respectiv unele chemoautotrofe, precum bacterii sulfooxidante ori ferobacterii, în rolul de producător, în chiar segmentul de deservire al instalației de răcire (v. §2.3.2.3). O astfel de biocenoză, extrem de simplă, este puțin adaptabilă și este caracteristică doar sistemelor quasi-închise, precum segmentul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
condițiile cele mai bune heterotrofelor, acelora deci care provoacă biocoroziunea. 2.3.2.2.2. Organisme autotrofe 2.3.2.2.2.1. Bacteriile Bacteriile autotrofe pot fi de două feluri, după energia primară folosită pentru procesele lor vitale, anume chemoautotrofe, respectiv fotoautotrofe. Spre deosebire de folosirea energiei solare, care permite fotosinteza, a cărei reacție globală este și deci în afara biomassei (derivată din (CH2O)n) nu se produce decât oxigen, folosirea energiei chimice presupune, pe lângă reacția citată (endergonică), și reacția producătoare de energie
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
energiei chimice presupune, pe lângă reacția citată (endergonică), și reacția producătoare de energie, adică oxidarea unui substrat redus; șansa ca produșii de oxidare să fie corosivi este foarte mare. Ca urmare, cel mai mare interes, prin impactul corosiv, îl prezintă bacteriile chemoautotrofe. Dar, la constituirea foulingului biologic, prin existența căruia se generează alte tipuri de coroziune decât cea directă, adică prin aerare (oxigenare) diferențiată, secreție de modulatori redox, procese membranare, participă atât chemoautotrofele cât și fotoautotrofele și, în funcție de condițiile de iluminare, ultimele
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
mai mare interes, prin impactul corosiv, îl prezintă bacteriile chemoautotrofe. Dar, la constituirea foulingului biologic, prin existența căruia se generează alte tipuri de coroziune decât cea directă, adică prin aerare (oxigenare) diferențiată, secreție de modulatori redox, procese membranare, participă atât chemoautotrofele cât și fotoautotrofele și, în funcție de condițiile de iluminare, ultimele pot avea o pondere chiar mai mare. Totodată, ambele tipuri de autotrofe constituie baza trofică a biocenozei foulingului biologic în cadrul căruia se găsesc multe alte organisme cauzatoare de coroziune dar care
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
tipuri de autotrofe. În fața unui aport comparabil al celor două tipuri de bacterii, nu se poate stabili alt criteriu de succesiune a prezentării decât acela filogenetic, conform căruia chemoautotrofia a precedat fotoautotrofia. 2.3.2.2.2.1.1. Bacteriile chemoautotrofe Chemotrofia este relativ rar întâlnită, anume la câteva specii de bacterii [98], ea fiind de fapt o relictă. Sursa de energie chimică, mai precis abilitatea pentru accesul la ea, face ca aceste bacterii să poată trăi în lipsa energiei luminoase [98
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
la câteva specii de bacterii [98], ea fiind de fapt o relictă. Sursa de energie chimică, mai precis abilitatea pentru accesul la ea, face ca aceste bacterii să poată trăi în lipsa energiei luminoase [98]. Se cunosc patru categorii de bacterii chemoautotrofe, anume: sulfooxidante, care oxidează compuși reducători ai sulfului; nitrificante, care oxidează NH3, NO2- până la NO3-; hidrogen bacterii, care oxidează H2; feruginoase, care oxidează sărurile feroase [98]. Însă referirile directe, din unghiul secțiunii de față se fac în special la două
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
impurități specifice procesului tehnologic deservit, în cazul foulingului biologic interior, respectiv existența în mod obișnuit în apă, în cazul foulingului biologic exterior), pot fi prezente și, mai ales, acționa și celelalte categorii de bacterii. Două sunt deci categoriile de bacterii chemoautotrofe participante în special la coroziunea biologică, anume bacteriile sulfooxidante și ferobacteriile. 2.3.2.2.2.1.1.1. Bacteriile sulfooxidante De regulă aparțin unui singur gen, anume Thiobacillus [16]; excepția, anume Ferrobacillus ferrooxidans, la prima vedere o ferobacterie, realizează
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
sinteza acestor substanțe înainte de a fi folosite în interesul său, de către același organism (un exemplu este dat de Gallionella ferruginea care, în baza oxidării Fe2+ la Fe3+, asimilează cantități însemnate de CO2 [32], adică realizează un proces asemenea fotosintezei): pentru chemoautotrofe, sursa de energie (obligatorie, fiind vorba de reducere) este oxidarea unor substraturi reducătoare. Provenite dintre heterotrofe, prin evoluție, ambele tipuri de autotrofe au moștenit, ca o relictă, și posibilitatea folosirii în situații particulare/limită, a unor mecanisme metabolice specifice heterotrofiei
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
posibilitate va fi atenuată până la dispariție. Astfel algele, printre primele fotoautotrofe, au posibilitatea utilizării azotului aminic (aminoacizi) [56], redus, care devine însă toxic pentru plantele superioare, care folosesc doar azot nitric, oxidat, cel mult nitros [101]. Ca linie evolutivă închisă, chemoautotrofele nu au depășit stadiul de organism unicelular pentru a putea ajunge să resimtă toxicitatea azotului aminic precum plantele superioare, iar reprezentanții lor, ca bacteriile feruginoase, sunt caracterizați, la fel cu similarele lor dar fotoautotrofe - algele -, de aceeași posibilitate de manifestare
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Din punct de vedere foulingogen, aceste bacterii, care intră în constituția segmentului autotrof al biocenozei foulingului biologic, constituie o alternativă, ca bază trofică, la alge (atenție! atunci când se atacă baza trofică prin algicide, se riscă a da frâu liber bacteriilor chemoautotrofe). Ele pot fi însă inhibate și, odată cu ele, heterotrofele care le folosesc ca hrană, de către mediile reducătoare. Ferobacteriile își procură energia necesară prin oxidarea sărurilor feroase la săruri ferice. Pentru o situație anume, adică prezența Fe2+ sub formă de carbonat
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
interior, zonele oxidante, precum turnurile de răcire. Ele împart rolul de bază trofică a biocenozei foulingului biologic cu chemotrofele; anume, în foulingul biologic exterior și turnurile de răcire în cazul celui interior, predomină algele, respectiv în foulingul biologic interior, bacteriile chemoautotrofe. Cât privește cele două mari categorii de alge, autotrofe, respectiv „heterotrofe“, primele constituie producătorii primari, iar secundele consumatorii, chiar descompunătorii (v. §2.3.3) (desigur, în cazul foulingului interior). Există și „lianți“ sau „jokeri“, adică specii care pot fi fotoautotrofe
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
pereții din beton ai turnurilor de răcire. Iar un al doilea aspect rezidă în extrapolarea acestui comportament la nivelul biocenozei propriu-zise, cum este aceea a foulingului biologic care, chiar dacă ar avea drept producător primar un organism fotoautotrof, iar nu unul chemoautotrof, tot produce entropie pe care o emite către substrat, degradându-l. Concretizând, cei mai comuni licheni pe substraturi din beton ori azbociment sunt Xanthoria parietina [83]. Caracterul de biocenoză internă a lichenilor îi face să poată constitui un fouling biologic
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
viața: asimilația și dezasimilația (fig. 59). Asimilația, caracteristică producătorilor primari, este un proces reductiv prin care CO2 (oxidant) se transformă în compuși organici reduși, prin aport de energie solară (la nivelul unor organisme fotoautotrofe) ori chimică (la nivelul unor organisme chemoautotrofe); ca proces reductiv, asimilația este stimulată de mediile oxidante. Dezasimilația, caracteristică consumatorilor și descompunătorilor, este un proces oxidativ prin care compușii organici, reducători, trec în CO2, eliberând energie (la nivelul organismelor heterotrofe); ca proces oxidativ, dezasimilația este stimulată de mediile
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
substratului o „presiune“ care este cu atât mai mică/suportabilă cu cât baza (trofică) îi este mai largă. Dimpotrivă, dacă baza trofică a unei biocenoze date este amputată (de exemplu un tratament selectiv care elimină, să spunem, fotoautotrofele, dar nu chemoautotrofele), restul bazei va trebui să suporte întreaga presiune a biocenozei (fig. 64 - A), ceea ce se traduce prin intensificarea atacului asupra substratului, în contextul de față, metalul. Cele 1 324 200 de specii de heterotrofe, față de doar 277 700 de specii
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
curbelor de polarizare (ambelor, în cazul instalării unei biocenoze, în antiteză cu influența factorilor abiotici, adesea activi doar asupra uneia dintre curbe (v. fig. 10)) în sensul creșterii curentului de coroziune. Aceasta pentru că segmentul autotrof al biocenozei, mai precis unul chemoautotrof, oxidează - deci consumă - fierul, obținând astfel electronii - sursa lui de energie -, iar acela heterotrof consumă hidrogen, pe care oxidându-l la H+ îl folosește de asemenea ca sursă de electroni. Exemplul folosit de [14], pentru particularizarea celor amintite acum în
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
în cazul prezenței unor bacterii sulfat reducătoare - în calitate de heterotrof - și a unora ferooxidante - în calitate de autotrof - este reluat de noi în figura 68, într’o discuție bazată pe logica biocenotică, mai precis a succesiunii trofice. La anod, fierul este ionizat de către chemoautotrof: Procesul va fi stimulat atât prin consumul biologic de electroni cât și prin consumul chimic de Fe2+ în reacția sa cu S2- eliberat de heterotroful din preajmă și prin trecerea sulfurii în hidroxid: La catod, hidrogenul este consumat de către heterotrof
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
Un exemplu: simpla lipsă a luminii, deci a sursei de energie, poate inhiba dezvoltarea algelor și deci a foulingului biologic. Dar, atenție! Exploatarea unei astfel de constatări este o capcană, pentru că lipsa algelor din biocenoză va da libertate de acțiune chemoautotrofelor, ca alternativă a bazei trofice a biocenozei (față de care algele manifestă o acțiune alelopatică, de control populațional), mai periculoase din punct de vedere corosiv (v. §2.3.2.2.2.1.1.2). Mai mult, între manifestările de zi (iluminate
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]