Definição do produtor

Os produtores são organismos capazes de criar carboidratos simples, como glicose, a partir de dióxido de carbono gasoso. Esse processo de produção de moléculas orgânicas a partir de fontes de carbono inorgânico é chamado de produção primária. A energia para esse processo pode vir da radiação solar, reações químicas ou do calor em aberturas geotérmicas do oceano profundo. Em terra, a maioria dos produtores são plantas. A produção marinha é dominada por algas e plâncton.

Tipos de produtores

Existem dois tipos principais de produtores primários – fototróficos e quimiotróficos.

Os fototróficos usam a energia do sol para converter dióxido de carbono em carboidratos. O processo pelo qual isso ocorre é chamado fotossíntese. Posteriormente, a energia de ligação química em carboidratos é liberada através da respiração e usada para alimentar as vias metabólicas. Um processo semelhante ocorre em quimiotróficos, exceto que a fonte de energia é reações inorgânicas de oxidação e redução. Os quimiotróficos são quase sempre microscópicos e são encontrados em regiões onde a água e a luz são escassas.

Ocasionalmente, são usados termos como “produtores secundários” e “produtores terciários”. Os animais que consomem plantas são considerados produtores secundários, pois “produzem” a biomassa para seus predadores. Da mesma forma, os carnívoros comidos por outras espécies são considerados “produtores terciários”. Em cada nível trófico, o consumidor pode obter apenas 10% das calorias disponíveis para seu produtor. Portanto, é raro ver pirâmides de energia contendo mais de quatro níveis, ou “produtores quaternários”.

Exemplos de produtores

Os produtores fotossintéticos podem ser amplamente agrupados em três categorias: plantas, cianobactérias e fitoplâncton.

Plantas

De espécies microscópicas a sequóias que se elevam sobre a Terra, há uma diversidade surpreendente entre as plantas. Notavelmente, essas espécies variadas compartilham exatamente o mesmo mecanismo para a fotossíntese. A fotossíntese ocorre em organelas especializadas chamadas cloroplastos que contêm pigmentos como a clorofila.

Esses pigmentos geralmente estão localizados em um andaime de proteínas ligadas à membrana chamadas complexos de colheita de luz. Aqui, a oxidação acionada pela luz induz o pigmento a perder um elétron. O elétron de alta energia entra em uma cadeia de transporte de elétrons, onde viaja de uma proteína para outra, perdendo energia em cada etapa, juntamente com uma série de reações de oxidação e redução. O movimento de uma partícula carregada através da cadeia de transporte de elétrons também alimenta um gradiente de prótons em toda a membrana. O gradiente de prótons e a cadeia de transporte de elétrons juntos, alimentam a formação da moeda energética da célula, a adenosina trifosfato (ATP). O pigmento de clorofila foto-oxidado é então devolvido ao seu estado nativo através da divisão de uma molécula de água, que libera oxigênio molecular.

Cianobactéria

As cianobactérias estão fotossintetizando procariontes. Eles estão entre as primeiras formas de vida que apareceram na Terra com um registro fóssil que se estende a mais de três bilhões de anos. Eles também contribuíram para criar uma atmosfera rica em oxigênio ao longo de dois bilhões de anos, abrindo caminho para o tipo de vida que vemos hoje. Devido à sua atividade fotossintética, eles foram inicialmente classificados como algas e o termo ‘algas verde-azuladas’ continua sendo usado informalmente para se referir a esses procariontes.

As cianobactérias são consideradas os endossimbiontes que evoluíram para os cloroplastos modernos. Esses procariontes também têm complexos de proteína de membrana em sua membrana celular. Algumas dessas membranas formam folhas tilacóides cilíndricas, que se assemelham à estrutura interna dos cloroplastos. Essas semelhanças os tornam úteis como organismos modelo para o estudo da fotossíntese. No entanto, existem algumas diferenças entre as vias usadas nas cianobactérias modernas e nas plantas. Uma delas surge da natureza marinha desses procariontes, que exige que eles “concentrem” dióxido de carbono em pequenos compartimentos ligados à vesícula para melhorar a eficiência de enzimas fotossintéticas como o Rubisco.

Eles são cruciais para a saúde e a sobrevivência dos ecossistemas marinhos porque desempenham um papel importante na criação de carbono e nitrogênio biodisponíveis. O nitrogênio é fixado como amônia e usado para criar compostos contendo nitrogênio, como proteínas e ácidos nucleicos. Como as cianobactérias são consumidas por organismos no leito do oceano, em águas rasas e no mar aberto, elas estão entre os mais importantes produtores primários marinhos.

Fitoplâncton

O fitoplâncton são plantas flutuantes livres microscópicas que realizam a maior parte da atividade fotossintética do oceano. Eles estão na base dos ecossistemas marinhos e mantêm os níveis de oxigênio do oceano e da atmosfera. Eles são consumidos por animais herbívoros microscópicos chamados zooplâncton, que são então comidos por organismos mais altos na pirâmide alimentar.

Diz -se que o aparecimento de fitoplâncton contribuiu para uma grande explosão evolutiva há 250 milhões de anos. Após uma extinção em massa no final da era paleozóica, um aumento nos nutrientes e uma redução na predação permitiram que essas plantas proliferassem nos oceanos. Sua abundância e conteúdo nutricional aprimorado também permitiram que consumidores primários como o zooplâncton proliferassem. À medida que esses grupos de organismos cresciam e colonizavam folhetos maiores do oceano, algumas populações diversificadas, adaptadas a novos ambientes que finalmente levaram a um enorme aumento na diversidade de espécies nos oceanos.

Funções dos produtores

Os produtores são a principal fonte de biomassa na Terra. Eles formam o fundo de todas as pirâmides de energia e são o primeiro nível trófico em todos os ecossistemas. Os produtores primários aproveitam a energia do sol ou das reações químicas e fixam o carbono inorgânico na forma de carboidratos. Seu papel no sequestrador de dióxido de carbono os torna cruciais para padrões climáticos em todo o mundo, mantendo a temperatura ideal e a precipitação anual. A fotossíntese também libera o oxigênio como subproduto e isso é consumido por todos os organismos para liberar a energia química armazenada em carboidratos.

Produtores como os líquenes são importantes como espécies pioneiras, alterando o ambiente abiótico para torná -lo mais habitável. Eles aceleram o intemperismo e aumentam a deposição da matéria orgânica, levando à formação do solo.

Juntamente com os fatores abióticos, os produtores desempenham um papel crucial na determinação da diversidade de espécies em uma região. Por exemplo, quando o plâncton são os principais produtores, os herbívoros de alimentação de filtro proliferam, seguidos por carnívoros que podem consumir esses organismos. Por outro lado, regiões que contêm árvores altas acabam favorecendo herbívoros como girafas que podem atingir os galhos mais altos e, posteriormente, selecionar para predadores que podem caçar esses animais rápidos. Assim, o produtor primário sustenta todo o ecossistema.

Termos de biologia relacionados

• ATP – A adenosina trifosfato (ATP) é um trifosfato de nucleosídeo contendo duas ligações de alta energia que são usadas como moeda de energia da célula.
• Reações dependentes da luz-reações que ocorrem nas membranas tilacóides do cloroplasto que começam com a foto-oxidação da clorofila e terminam com a liberação de oxigênio molecular, nucleotídeos reduzidos e ATP.
• Centros de reação – regiões de cloroplastos onde a energia luminosa de um fóton é colhida por um pigmento colorido e processada para impulsionar outras reações químicas, levando à formação de carboidratos reduzidos.
• Rubisco-Uma enzima presente em cloroplastos que catalisa a reação entre dióxido de carbono e açúcar de cinco carbonos, bifosfato de ribulose. Este é o primeiro passo na série de reações que cria carbono biodisponível a partir de dióxido de carbono gasoso.

Questionário

1. Nomeie a planta organela onde ocorre a fotossíntese. A. Mitocôndrias B. Cloroplasto C. Núcleo D. Membrana celular

Resposta à pergunta nº 1

B está correto. Cloroplasto. As membranas de um cloroplasto estão envolvidas na fotossíntese, no entanto, a membrana da própria célula vegetal não desempenha um papel importante. As mitocôndrias são locais para a oxidação de carboidratos, em vez da redução do dióxido de carbono. O núcleo é o local para sequestrar material genético.

2. Qual destes é um produtor primário? A. Algas Brown B. Plantas de floração C. bactérias quimiotróficas D. todas as opções acima

Resposta à pergunta nº 2

D está correto. Todos os organismos são produtores primários. Plantas com flores e algas são fototróficos. As bactérias quimiotróficas usam a energia liberada das reações inorgânicas de oxidação/redução.

3. A fotossíntese envolve a liberação de elétrons de A. oxigênio em moléculas de água B. carbono em moléculas de glicose C. carbono no dióxido de carbono D. oxigênio na atmosfera

Resposta à pergunta nº 3

A está correto. Oxigênio em moléculas de água. A fotossíntese pode ser descrita como um processo em que a água é oxidada para liberar gás oxigênio, e o dióxido de carbono é reduzido para formar carboidratos. Quando o carbono em glicose é oxidado usando oxigênio, é chamado de respiração.

Última atualização em 19 de agosto de 2022