Quimiossíntese

A quimiossíntese é a produção de matéria orgânica através da oxidação de substâncias minerais, sem recorrer à luz solar. [1]

A quimiossíntese divide-se em duas etapas:

  1. A formação do NADPH e de ATP, usando a energia fornecida por determinadas reações químicas de oxirredução que ocorrem no meio;
  2. A segunda fase é igual à fase química da fotossíntese, redução de dióxido de carbono, o que conduz à síntese de substâncias orgânicas.

A quimiossíntese é realizada principalmente por bactérias, entre as quais as ferrobactérias, as sulfobactérias e as nitrobactérias. Cada uma dessas bactérias utiliza a energia de um mineral que oxida, compostos respectivamente de ferro, enxofre e nitrogénio.

Comparada à fotossíntese, a taxa da quimiossíntese apresenta uma fração minúscula de produção, mas é muito importante para o ciclo do nitrogênio, onde este elemento é fixado no solo ou nas plantas.

Em 1890, Winogradsky verificou que a oxidação do composto amoníaco existente no solo liberta energia. Partindo deste conhecimento verificou que bactérias do solo pudessem oxidar compostos azotados, utilizando a energia para reduzir o dióxido de carbono (CO2) e formar substâncias orgânicas. Essas bactérias foram designadas por bactérias nitrificantes ou ainda bactérias quimioautotróficos,

As bactérias nitricantes são seres quimiossintéticos porque utilizam a energia resultante da oxidação de compostos químicos, e autotróficos porque a fonte de carbono é um mineral.

As bactérias nitrificantes são geralmente encontradas livremente no solo ou associadas a plantas, formando nódulos radiculares. A biofixação se inicia com a assimilação no nitrogênio atmosférico, transformando-o em amônia, reagente oxidado pela Nitrossomonas, resultando em nitrito e energia para a produção de substâncias orgânicas sustentáveis a esse gênero de bactérias. O nitrito liberado no solo e absorvido pela nitrobactéria também passa por oxidação, gerando energia química (destinada à produção de substâncias orgânicas) e nitrato (NO3-) (aproveitado pelas plantas na elaboração dos aminoácidos).

Existem bactérias ricas em H2S. Essas bactérias são capazes de incorporar o dióxido de carbono para a síntese de moléculas orgânicas, utilizando a energia química resultante da oxidação do Sulfureto de Hidrogénio. Essas bactérias são designadas por Sulfo-bactéria e quimioautotrófico. Apesar do processo quimiossintético representar uma pequena formação do processo de produção de compostos orgânicos , as bactérias quimiossintéticas desempenham actidades importantes na biosfera , nomeadamente na manutenção da fertilidade dos solos, através da sua intervenção na reciclagem de compostos azotados.

Grupos de Bactérias quimiossintetizantes

  • sulfobacterias: que oxidam compostos do enxofre;
  • ferrobacterias: que oxidam compostos do ferro;
  • nitrobacterias: que oxidam compostos do nitrogênio;
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