3. 1) Объясните, почему хемосинтез считается доказательством того, что жизнь может существовать без прямого участия солнечного света. Ответ дайте в 5–7 предложениях. 2) Сравните энергетическую часть хемосинтеза и энергетический обмен (катаболизм) у гетеротрофов: что у них общего в получении энергии и чем они различаются по исходным субстратам? Ответ дайте в 5–7 предложениях. 3) Приведите пример экосистемы, где хемосинтез играет ключевую роль. Кратко объясните, почему в этой среде невозможен фотосинтез, но возможен хемосинтез. Ответ дайте в 7–10 предложениях.

1. Хемосинтез показывает, что живые организмы могут получать энергию без солнечного света. Хемоавтотрофные бактерии окисляют неорганические вещества, например аммиак, сероводород, водород или соединения железа. Освободившаяся энергия запасается в молекулах АТФ. Затем АТФ используется для фиксации углекислого газа и синтеза органических веществ. Поэтому такие организмы сами создают пищу даже в полной темноте. Их существование доказывает, что источником энергии для жизни может быть не только свет, но и химические реакции.

2. И хемосинтез, и катаболизм гетеротрофов связаны с окислением веществ и выделением энергии. В обоих случаях часть энергии запасается в АТФ. Эта энергия используется клеткой для синтеза веществ, движения, роста и других процессов. Хемоавтотрофы получают энергию при окислении неорганических соединений. Гетеротрофы обычно расщепляют органические вещества, например глюкозу, жиры и белки, полученные с пищей. Кроме того, хемосинтез сопровождается фиксацией CO₂ и образованием органического вещества, а гетеротрофы используют уже готовые органические соединения.

3. Примером такой экосистемы являются глубоководные гидротермальные источники. Они находятся на большой глубине, куда не проникает солнечный свет. Поэтому фотосинтез там невозможен. Из недр Земли в воду поступают сероводород, водород и другие восстановленные неорганические вещества. Хемосинтезирующие бактерии окисляют эти соединения и получают необходимую энергию. Используя энергию окисления, бактерии фиксируют CO₂ и синтезируют органические вещества. Эти бактерии служат пищей для других организмов, например моллюсков и червей. Таким образом, хемосинтез формирует основу пищевых цепей в экосистеме, не зависящей непосредственно от солнечного света.