Carbon Energy Sources Chemolithotrophs
论化能自养生物的碳源与能源
化能自养生物者,以无机物氧化获能,且以二氧化碳为主要碳源,营独特之代谢途径,于生态系统中占重要位。

化能自养生物之能源,源于无机化合物氧化。如硝化细菌,借氨或亚硝酸氧化,此过程中,电子经呼吸链传递,生成ATP,为其生命活动供能。又硫细菌,氧化硫化氢等含硫化合物,获取能量以维持生存与繁衍。此类氧化反应精准且高效,使化能自养生物于特定环境中,借有限资源维系代谢。

至于碳源,二氧化碳为其主要碳源。化能自养生物以卡尔文循环等机制,固定二氧化碳,将其转化为有机碳化合物。此过程消耗由无机物氧化产生之能量,经一系列酶促反应,合成糖类、氨基酸等生物大分子,构建自身细胞结构与物质基础。

化能自养生物因能源与碳源利用之独特,于生态系统中有特殊作用。于深海热液口、含硫温泉等极端环境,化能自养生物为初级生产者,构建生态系统之能量与物质基础,支持多样生物生存。于土壤中,硝化细菌之活动影响氮循环,调节土壤肥力,对生态平衡贡献颇大。

化能自养生物之碳源与能源利用机制,为生物学研究重要领域。其独特代谢方式,不仅揭示生命适应环境之多样策略,更为生物技术、环境修复等领域提供思路与借鉴。