4.Конечные продукты анаэробной деструкции

Элемент

Процесс

Субстрат

Продукт

Участник

Углерод

Фотосинтез

CO2, Н2O, cолн.

Глюкоза,

растения,

(ассимиляция

энергия

кислород

водоросли,

цианобактерии

углерода)

6CO2+6H2O+свет→

C6​H12O6+6O2

Дыхание

органические

CO , H O,

все живые

(разложение

вещества (глюкоза),

энергия

организмы

кислород (O )

(АТФ)

(растения,

органики)

животные,

C6H12O6+6O2→

грибы, бактерии)

6CO2+6H2O+энерги

я

Деструкция

детрит

CO , CH

Бактерии

углерода

(метан),

Кероген

Брожение

глюкоза

CO , спирт,

бактерии,

CH (метан)

дрожжи, в

анаэробных

условиях

Азот

Азотофиксация,

атмосферный азот

аммиак (NH )

азотфиксирующи

преобразование

(N )

или ион

е бактерии (напр.,

молекулярного

аммония

Rhizobium,

азота (N ) из

(NH )

Azotobacter,

атмосферы в

цианобактерии)

соединения,

доступные для

живых организмов

Амонфикация

органический азот

аммиак (NH )

гнилостные

(минерализация,

(например,

→ ион

бактерии, грибы

разложение

мертвые

аммония

органических

организмы,

(NH )

азотсодержащих

экскременты)

веществ (белков,

аминокислот) до

аммиака)

Нитрификация

NH

NO

хемоавтотрофны

(окисление ионов

(нитриты)

е бактерии,

Nitrosomonas

аммония до

нитритов, а затем

NO

NO

хемоавтотрофны

до нитратов.

(нитраты)

е бактерии

Субстраты и

Nitrobacter

продукты)

Ассимиляция азота

нитраты (NO ),

аминокислот

растения,

(усвоение

аммоний (NH )

ы, белки,

водоросли

неорганических

нуклеотиды

форм азота (NH

или NO )

растениями и

превращение их в

органические

соединения)

Денитрификация

нитраты (NO )

N , CO2, Н2O

анаэробные

(восстановление

бактерии

(Pseudomonas,

нитратов до

Clostridium)

газообразных

форм азота (N ,

N O) с

возвращением его

в атмосферу)

Фосфор

Выветривание

апатиты и другие

неорганичес

Участие

фосфорсодержащи

фосфорсодержащи

кие

организмов

х минералов

е минералы

фосфаты

косвенное, через

(PO ³ )

корневые

выделения

растений и

микроорганизмов

Ассимиляция

неорганический

растения,

фосфора

фосфат (PO ³ )

органически

водоросли

(поглощение

е

(первичные

соединения

продуценты),

фосфатов из

фосфора —

далее —

почвы или воды)

АТФ, ДНК,

потребители

РНК,

фосфолипид

ы

Минерализация

органические

неорганичес

сапротрофы —

фосфорные

кий фосфат

бактерии, грибы,

соединения

(PO ³ )

детритофаги

Растворение

соединения

Растворимы

Косвенно, в

фосфора в

фосфора с

е формы

водоемах

анаэробных

металлами (Fe, Ca)

фосфора

зависит от

условиях

режима

стратификации

Осаждение и

растворённые

нерастворим

участвуют

седиментация

фосфаты

ые

опосредованно

(вымывание

соединения

(через

фосфора в

экскременты,

фосфатов из

иле

отмершие тела)

почвы в водоемы,

где они оседают в

осадочные

породы)

Кальций

Выветривание

кальцит (CaCO ),

ионы

сапротрофные

пород

доломит, гипс

кальция

бактерии, грибы

(поступление

(Ca² )

кальция в почву и

воду)

Поступление с

СaSiO3 + СО2

CaCO3

абиотический

изверженными

(Известняк,

процесс, но

породами и

мрамор,

может

выщелачивание из

кальцит) +

усиливаться

них

SiO2

органическими

кислотами от

корней растений

Ассимиляция

ионы кальция (Ca² )

биологическ

растения,

кальция

и важные

моллюски,

(поглощение

соединения

кораллы,

— клеточные

позвоночные

кальция из почвы

стенки,

животные

растениями, а из

хлоропласт

воды —

ы у

водорослями и

растений; у

животными)

животных —

кости,

раковины,

панцири

Минерализация

органические и

ионы

сапротрофные

кальция

неорганические

кальция

бактерии, грибы

(разложение

кальцийсодержащи

(Ca² )

е структуры

останков

организмов с

высвобождением

кальция обратно в

почву или воду)

Осаждение и

Ca² , HCO

CaCO

кораллы,

отложение в

(карбонат

фораминиферы,

осадочных

кальция)

планктон

породах

(участвуют в

биогенном

осаждении)

Сера

Окисление

Сульфиды FeS2,

сульфаты -

Абиотический

PbS, ZnS

SO42

процесс

Деструкция

2[CH2O] + SO42-

CO2 + CO32-+

Анаэробный

органики с

H2O + H2S

процесс,

использованием

осуществляется

сульфата

сульфат-редуцир

(сульфат-редукция

ующими

) в качестве

бактериями

окислителя

Фотосинтез с

CO2 + CO3 2- + H2O

2[CH2O] +

Осуществляется

использованием

H2S

SO4 2-

пурпурными и

сероводорода

зелеными

серными

бактериями

Хемоавтотрофный

S 2- + 2O2

SO4 2-

Протекают в

биосинтез

верхних слоях

(окисление

S + H2O + 1,5 O2

SO4 2- + 2H+

донных

отложений и в

восстановленных

хемоклине

соединений серы)

S2O3 2- + H2O + 2O2

2SO4 2- +

стратифицирова

2H+

нных водоемов,

Thiobacillus sp.,

Beggiatoa,

Thioploca

Рудообразование

H2S, сульфаты

PbS, MoS2 ,

Абиогенный

(смешение

ZnS, CuS

процесс

поверхностных

вод, несущих ионы

металлов, с

глубинными

сероводородными

водами)

Железо

Бактериальное

FeS2 +O2 + H2O

FeSO4 + H2

Хемолитотрофны

окисление железа

SO4

е бактерии,

Бактериальное

окисление S -2 в

S +6,Thiobacillus

thiooxidans

FeSO4 + O2 + 2H2

Fe2 (SO4 )3 +

Бактериальное

SO4

2H2O

окисление Fe2+ в

Fe3+ ,

Thiobacillus

ferrooxidans

Восстановление

Fe³ (в оксидах и

Fe²

Анаэробные

железа

глинах),

(растворима

бактерии

(бактериальное и

органические

я форма),

(например,

химическое)

вещества

CO или

Geobacter,

другие

Shewanella)

продукты

разложения

Выветривание

Магнетит (Fe O ),

Растворимы

Абиогенный

горных пород

гематит (Fe O ),

е Fe² и Fe³ в

процесс

(источник железа)

пирит (FeS )

почвах и

водах

Аэробная

Гидролиз

Органические

мономеры —

Производится

деструкц

полимеров

полимеры

сахара,

гидролитической

ия

аминокислот

микрофлорой,

органики

ы, жирные

которая

кислоты

выделяет

экзоферменты

Образование

детрит

CO , CH

Бактерии

керогена

(метан),

Кероген

Утилизация

продукты

Осуществляется

мономеров

гидролиза

диссипотрофами

— одиночными

бактериями,

потребляющими

растворенные

вещества

Аэробное

продукты

CO —

окисление

гидролиза

углекислый

(Осуществляется с

газ,

участием

H O — вода

кислорода как

конечного

акцептора

электронов)

Анаэробн

Гидролиз

Органические

мономеры —

Выполняется

ая

полимеров

полимеры

сахара,

гидролитической

деструкц

аминокислот

микрофлорой с

ия

ы, жирные

участием

кислоты

ферментов

(протеазы,

липазы,

целлюлазы).

Брожение

мономеры —

летучие

Выполняется

(ферментация)

сахара,

жирные

бродильной

аминокислоты,

кислоты

микрофлорой

жирные кислоты

(ацетат,

пропионат,

бутират),

спирты

(этанол),

H , CO , NH ,

и др

Денитрификация

простые

CO , N , H O

анаэробные

(нитратное

органические

бактерии

дыхание)

соединения

(Pseudomonas,

(например, сахара),

Clostridium)

NO (нитрат).

Сульфатредукция

органические

CO , H S, H O

Анаэробный

кислоты (ацетат и

процесс,

др.), SO ² (сульфат)

осуществляется

сульфат-редуцир

ующими

бактериями

Метаногенез

Водород и CO :​

(CH ), CO ,

Выполняется

H O

археями, строго

4H2+CO2→CH4+2H2

анаэробный

O

процесс