Раздел объясняет, почему хемосинтез заслуживает изучения в школьном курсе биологии и чем он отличается от привычного фотосинтеза. Здесь формулируются проблема, цель, задачи и основные вопросы проекта, а также кратко обозначается значение хемоавтотрофных микроорганизмов для круговоротов веществ, почвенных процессов и экосистем, существующих без солнечного света.

В пункте раскрывается содержание термина «хемосинтез», рассматривается связь между окислением неорганических веществ и образованием органики. Отдельно описывается вклад Сергея Виноградского, который в конце XIX века доказал, что некоторые микроорганизмы получают энергию не от света и не от готовой пищи, а от химических превращений веществ окружающей среды.

Раздел систематизирует организмы по веществам, которые они окисляют для получения энергии. Будут рассмотрены нитрифицирующие, сероокисляющие, железоокисляющие и водородные бактерии, а также отдельные археи. Для каждой группы приводятся характерные субстраты, продукты реакций, места обитания и вклад в природные химические циклы.

В этом пункте последовательно описывается механизм хемосинтеза: поглощение неорганического вещества, его ферментативное окисление, образование энергетического запаса в виде АТФ и использование этой энергии для фиксации углекислого газа. Материал показывает, что хемосинтез включает энергетический и пластический этапы, связанные с работой клеточных мембран и ферментов.

Раздел посвящён средам, где встречаются хемосинтезирующие микроорганизмы: почве, пресных и морских водоёмах, илах, подземных местообитаниях и районах гидротермальных источников. Объясняется их участие в круговоротах азота, серы, железа и углерода, а также влияние на плодородие почвы, состав воды и пищевые цепи экстремальных экосистем.

В пункте сопоставляются два типа автотрофного питания по источнику энергии, исходным веществам, наличию света, участникам процесса и экологическим условиям. Сравнительная таблица помогает выделить общую черту — синтез органики из неорганического углерода — и принципиальное отличие: хемосинтез использует энергию химического окисления, а фотосинтез связан с поглощением света.

Раздел показывает, как знания о хемосинтезе используются человеком. Рассматриваются нитрификация в почве и очистных сооружениях, биологическое удаление соединений азота и серы из воды, участие микроорганизмов в восстановлении загрязнённых территорий и перспективы изучения экстремальных экосистем для биотехнологии и поиска внеземной жизни.

В практической части предлагается безопасная учебная модель, связывающая жизнедеятельность нитрифицирующих бактерий с последовательным превращением соединений азота. Описываются цель наблюдения, исходные данные, схема процесса, возможные индикаторы и правила интерпретации результатов. Модель не заменяет лабораторное культивирование микроорганизмов, но позволяет наглядно объяснить их экологическую функцию.

Заключительный пункт обобщает сведения о механизме хемосинтеза, группах участвующих организмов и условиях их существования. В нём связываются теоретические данные и практические примеры: роль микроорганизмов в круговоротах веществ, поддержание пищевых цепей без света и применение процессов окисления в очистке воды и управлении плодородием почвы.

В разделе приводятся учебники по общей биологии, микробиологии и экологии, научно-популярные материалы о хемоавтотрофных организмах, а также проверенные электронные ресурсы образовательных и научных организаций. Источники подбираются так, чтобы подтвердить определения, химические механизмы, сведения об исследователях и примеры практического использования хемосинтеза.