Quando falamos em organismos autotróficos, logo nos lembramos do processo de fotossíntese, não é mesmo? Entretanto, não são apenas plantas e algas, por exemplo, que são organismos autotróficos. A seguir, conheceremos o processo de quimiossíntese, uma outra forma de produzir moléculas orgânicas. Show
→ O que é quimiossíntese?Quimiossíntese é um termo utilizado para descrever um processo em que se forma moléculas orgânicas a partir de gás carbônico e água, utilizando a energia conseguida com a oxidação (processo químico que envolve perda de elétrons) de compostos inorgânicos. Difere-se, por isso, da fotossíntese, que consegue a energia graças à luz, daí o nome fotossíntese. Os organismos que fazem quimiossíntese utilizam substâncias como a amônia, o enxofre e o ferro para retirar energia. O processo, geralmente, é realizado por bactérias, as quais são conhecidas como bactérias quimiossintetizantes, quimioautotróficas, quimiolitotróficas ou quimiolitoautotróficas. Assim como os organismos fotossintetizantes, as bactérias quimiossintetizantes constituem a base da cadeia alimentar de algumas áreas sem luz, como a profundeza dos oceanos. Isso se deve ao fato de que elas também produzem seu próprio alimento, dessa forma, a quimiossíntese é um processo autotrófico. → Tipos de bactérias quimiossintetizantesExistem diferentes tipos de bactérias quimiossintetizantes, cada uma adaptada a oxidar um determinado composto a fim de obter energia. Como exemplo de bactérias com essa característica, podemos citar:
Também chamadas de nitrobactérias, esses microorganismos estão presentes no solo e utilizam energia gerada da decomposição de compostos nitrogenados. Sua importância na ecologia está ligada ao ciclo do nitrogênio, deixando-o disponível para absorção vegetal para síntese de compostos nitrogenados como aminoácidos e bases nitrogenadas. O aumento da disponibilidade de nitrogênio no solo é possível através da ação de dois gêneros de bactérias: Nitrosomonas e Nitrobacter. O processo inicia-se com a conversão do nitrogênio atmosférico (N2) em amônia NH3, que fica livre no solo. Essa amônia é então oxidada a nitrito (NO2-) pelas Nitrosomonas e parte de seus elétrons são utilizados como energia para os processos autotróficos da bactéria (geração de glicose, por exemplo). 2NH3 + 3O2 → 2NO2– + 2H2O + 2H+ + Energia Equação da oxidação da amônia realizada pelas Nitrosomonas gerando nitrito. 6CO2 + 6H2O + Energia → C6H12O6 + 6O2 Equação de redução do dióxido de carbono gerando glicose como composto orgânico, utilizando a energia gerada com a oxidação da amônia pelas Nitrosomonas. O nitrito liberado no solo pelas Nitrosomonasé então absorvido pelas Nitrobacter e também é oxidado gerando nitrato (NO3-) e energia para a síntese de moléculas orgânicas das Nitrobacter. O nitrato também é liberado no solo e este pode ser absorvido pelas plantas para síntese de aminoácidos e moléculas nitrogenadas. 2NO2– + O2 → 2NO3– + Energia Equação da oxidação do nitrito realizada pelas Nitrobacter gerando nitrato. 6CO2 + 6H2O + Energia → C6H12O6 + 6O2 Equação de redução do dióxido de carbono gerando glicose como composto orgânico, utilizando a energia gerada como a oxidação do nitrito pelas Nitrobacter. Esse processo de oxidação de nitrogênio o deixa disponível. Sua absorção pelo vegetal é chamada de “fixação do nitrogênio” e é importante em ecologia quando se estudo os ciclo biogeoquímicos, principalmente o ciclo do nitrogênio.
A Quimiossíntese também é conhecida como "fotossíntese bacteriana". Trata-se da produção de matéria orgânica por meio da oxidação de substâncias minerais, sem recorrer à luz solar. Sem espanto, estas reações fazem parte do metabolismo de bactérias autótrofas que são classificadas como quimiossintetizantes. Elas podem existir em ambientes totalmente desprovidos de luz e matéria orgânica. Isso porque obtêm a energia necessária para sua sobrevivência por meio de oxidações inorgânicas, o que resulta na produção de matéria orgânica a partir da oxidação de substâncias minerais. Este fenômeno é realizado especialmente por bactérias do tipo ferrobactérias, oxidantes de ferro, as sulfobactérias, oxidantes do enxofre e as nitrobactérias, oxidantes do nitrogênio. Note que esse é um processo pelo qual a produção de matéria orgânica é dada a partir do gás carbônico, água e outras substâncias inorgânicas. Comparada à fotossíntese, a produtividade da quimiossíntese pode ser considerada como muito reduzida. Entretanto, este processo é crucial para realização do ciclo do nitrogênio, onde este elemento é fixado no solo ou nas plantas, auxiliando na manutenção destes seres vivos. Exemplos de bactérias que fazem quimiossíntese: Beggiatoa e Thiobacillus, que realizam seu metabolismo a partir de oxidação de compostos de enxofre. Nitrosomonas e Nitrobacter, que podem ser encontradas no solo e concretizam um respeitável papel na reciclagem do nitrogênio. A quimiossíntese divide-se em duas etapas:
Resumo da primeira etapa: Composto Inorgânico + O2 → Compostos Inorgânicos oxidados + Energia Química
Resumo da Segunda etapa: CO2 + H2O + Energia Química → Compostos Orgânicos + O2 Leia também Reações Orgânicas.
Saiba tudo sobre a produção de matéria orgânica! A quimiossíntese é um dos assuntos mais interessantes de aprender para o Enem. É um tema complexo e pouco abordado, pois é um processo diferente da fotossíntese e que envolve outros seres da biologia, além de elementos da química. Está preparado para entender o que é quimiossíntese? Então vamos conferir os tópicos especiais que o Stoodi preparou sobre o assunto para garantir os pontos daquela questão no Enem.
CADASTRE-SE E GARANTA O STOODI AGORA! Acesse gratuitamente por 14 DIAS mais de 6 mil videoaulas, 30 mil exercícios, resumos teóricos e materiais complementares pra download! O que é quimiossíntese?Você já parou para pensar em como a matéria orgânica pode ser produzida sem que haja a fotossíntese? Já ouviu falar em bactérias que produzem matéria orgânica, ou seja, seu próprio alimento? Então, assim como as plantas, existem bactérias no solo que são capazes de produzir seu próprio alimento por meio da quimiossíntese — também chamada de fotossíntese bacteriana. Mas o que é isso? A quimiossíntese é a produção de matéria orgânica realizada pelas bactérias a partir da oxidação de substâncias presentes do solo — como o gás carbônico, a água e as substâncias inorgânicas. É um processo que se difere da fotossíntese, pois não precisa da energia luminosa para acontecer, utilizando somente a energia obtida em reações químicas. Onde ocorre a quimiossíntese?A quimiossíntese ocorre em locais desprovidos de energia luminosa, ou seja, lugares em que a luz solar não consegue chegar. Como assim? Bom, temos como exemplo os ambientes marinhos profundos ou até mesmo ambientes terrestres escondidos por rochas ou vegetação que impedem que a luz do sol passe. Como ocorre a quimiossíntese?A quimiossíntese é um processo que acontece a partir da oxidação de substâncias inorgânicas em locais carentes de luz solar, sendo realizada por bactérias autótrofas. Assim, a matéria orgânica é produzida com energia obtida por meio de reações químicas entre os compostos presentes no ambiente. Quais as etapas da quimiossíntese?O esquema da quimiossíntese acontece em duas etapas. Porém, antes de falar sobre elas, precisamos conhecer um pouco mais sobre os principais tipos de bactérias que envolvem. Primeiro, lembre-se de que o processo acontece com a oxidação de substâncias inorgânicas. Isso ocorre por causa de bactérias que são capazes de realizar essa oxidação em compostos como o enxofre, ferro e nitrogênio. Elas podem ser chamadas também de biofixadores, pois realizam a fixação dos compostos no solo e participam de processos importantes para a manutenção da vida dos seres vivos e do meio ambiente — como o ciclo do nitrogênio, que é feito por bactérias dos gêneros Nitrosomonas e Nitrobacter. Mas não se preocupe com os nomes científicos das bactérias! A gente pode identificá-las por outros termos. Veja:
Viu só? Bem mais fácil! Esse foi só o começo, conhecendo os compostos que realizam a oxidação! Vamos para a parte em que ocorre a quimiossíntese. Agora, sim, podemos destacar as duas etapas de forma distintas. Primeira etapaNa primeira das etapas da quimiossíntese, pode-se observar a oxidação das substâncias inorgânicas. Ela promove a liberação de prótons e elétrons que provocam a fosforilação do ADP em ATP, fazendo com que o NADP+ se reduza em NADPH, para ser utilizado na fase seguinte. Assim, podemos entender a diferença entre fotossíntese e quimiossíntese. Como? Na fotossíntese, os elétrons e prótons são obtidos pela degradação da molécula de água. Já na quimiossíntese, a energia é obtida pelos compostos inorgânicos oxidados. Lembrando que esses compostos podem ser: ferro, enxofre e nitrogênio. Nessa fase, o ADP, ATP, NADP+ e o NADPH estão ligados à geração de energia. Veja a reação da primeira etapa exemplificada abaixo: Compostos inorgânicos + O2 → Compostos inorgânicos oxidados + Energia química Então, na primeira etapa, o composto inorgânico reage com oxigênio, produzindo compostos inorgânicos oxidados e gerando energia química. Segunda etapaApós a primeira etapa, com o processo de oxidação dos elementos inorgânicos, as bactérias finalmente vão conseguir energia suficiente para que ocorra a redução do gás carbônico já fixado. Assim, há a produção de matéria orgânica que será utilizada para obtenção de novos compostos ou usadas para a manutenção de seu próprio metabolismo. Veja a reação da segunda etapa exemplificada abaixo: CO2 + H2O + Energia química → Compostos orgânicos + O2 Traduzindo a reação acima, o gás carbônico oxidado na primeira etapa, combinado com água e energia química, resulta em compostos orgânicos e oxigênio. Curiosidade — Ciclo do NitrogênioO ciclo do nitrogênio é um assunto recorrente no Enem. Dominando o tema, você pode garantir algumas questões na prova de Ciências da Natureza. Como falamos, existem bactérias que podem ser chamadas de biofixadores. Lembra das nitrobactérias sobre as quais conversamos? As bactérias do gênero Nitrosomonas e Nitrobacter são ótimos exemplos de biofixadores e geralmente são encontradas de forma livre no solo ou nas plantas, formando os chamados nódulos radiculares. Com isso, a biofixação de nitrogênio começa com a integração no nitrogênio atmosférico (N2), fazendo com que ele se transforme em amônia (NH3), que é o reagente oxidado pela nitrossomona e que vai resultar em nitrito (NO2-) e energia. E essa energia acaba produzindo a matéria orgânica que sustenta a existência dessas bactérias. Além disso, o nitrito é liberado no solo e absorvido pela bactéria do gênero Nitrobacter, que também passa pela oxidação, gerando a energia química encaminhada para a produção de matéria orgânica e nitrato (NO3) — que é aproveitado pelas plantas no desenvolvimento de aminoácidos. Entenda o ciclo do nitrogênio de forma simples nas equações da quimiossíntese nas nitrobactérias. Veja abaixo! Reação de quimiossíntese nas NitrosomonasNH3 (amônia) + O2 → NO2- (nitrito) + Energia 6 CO2 + 6 H2O + Energia → C6H12O6 (glicose – compostos orgânicos) + 6 O2 Reação de quimiossíntese nas NitrobacterNO2- (nitrito) + O2 → NO3- (nitrato) + Energia 6 CO2 + 6 H2O + Energia → C6H12O6 + 6 O2 Exercícios sobre quimiossínteseVocê acompanha os conteúdos e assiste as videoaulas do Stoodi, mas só tira a prova de verdade de que entendeu quando faz exercícios, concorda? Por isso, vale a pena conferir a quantidade de material que disponibilizamos para você fixar tudo sobre quimiossíntese! Gostou de aprender sobre a quimiossíntese? Aproveite e se inscreva no Stoodi para aprender vários outros assuntos interessantes e mandar bem no Enem! |
Quais organismos realizam a quimiossíntese
Pos Terkait
Copyright © 2024 idkuu.com Inc.
