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Quimioautotrófo

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de quimioautotrófica

Os quimioautotróficos são células que criam sua própria energia e materiais biológicos a partir de produtos químicos inorgânicos.

Na natureza, os “autotróficos” são organismos que não precisam comer porque produzem seus próprios materiais e energia biológica. Este termo vem do “automóvel” grego para “Self” e “Troph” para “comer” ou “alimentar”.

Os autotróficos formam a base para todas as cadeias alimentares: são os organismos que criam açúcares, proteínas, lipídios e outros materiais para a vida. Todos os outros organismos sobrevivem comendo autotróficos ou outros organismos que são alimentados pela cadeia alimentar de autotróficos.

Os dois principais tipos de autotróficos são quimioautotróficos e fotoautotróficos. Os fotoautotróficos usam energia da luz solar para criar seus materiais biológicos. Estes incluem plantas verdes e algas fotossintetizantes.

Esse fluxograma pode ser útil para determinar se um organismo é um autotrófico e, em caso afirmativo, que tipo é:

Os quimioautotróficos, por outro lado, obtêm energia para suas funções de vida de produtos químicos inorgânicos. Eles se alimentam de produtos químicos que são bons doadores de elétrons, como sulfeto de hidrogênio, enxofre ou ferro.

Como todos os autotróficos, os quimioautotróficos são capazes de “consertar” o carbono. Eles pegam átomos de carbono de compostos inorgânicos, como dióxido de carbono, e o usam para fazer compostos orgânicos como açúcares, proteínas e lipídios.

Os quimioautotróficos são comumente encontrados em ambientes onde as plantas não podem sobreviver, como no fundo do oceano ou em fontes termais ácidas.

Alguns tipos de quimioautotróficos também desempenham papéis críticos em ecossistemas baseados em plantas. Embora as plantas realizem fixação de carbono nesses ecossistemas, muitas plantas dependem de bactérias quimioautotróficas para fixar o nitrogênio, o que é necessário para fabricar aminoácidos e proteínas.

Função do quimioautotrófo

Base de ecossistemas sem luz solar

Os quimioautotróficos formam a base da pirâmide de energia para os ecossistemas onde os fotossintesizadores não podem sobreviver. Sem quimioautotróficas, a vida só seria capaz de existir onde a energia poderia ser derivada da luz solar.

Eles são a base de alguns ecossistemas do fundo do mar, como os existentes em torno de aberturas hidrotérmicas em alto mar.

Os cientistas especularam que os quimioautotróficos poderiam formar a base da vida nos planetas que recebem menos luz solar que a Terra.

Fixação de nitrogênio

Um tipo de quimioautotrófo, nitrosomonas, desempenha o papel crucialmente importante da fixação do nitrogênio no solo de alguns ecossistemas. Como a maioria dos quimioautotróficos, as nitrosomonas podem tomar produtos químicos tóxicos – neste caso, a amônia – e transformá -lo em materiais para a vida toda.

As nitrosomonas colhem nitrogênio da amônia e o fixam em compostos orgânicos que podem ser usados para produzir aminoácidos, proteínas e outros materiais cruciais para a vida.

Possível origem da vida

Não temos fósseis das primeiras células da Terra, por isso não podemos dizer neste momento como eram. Sabemos que eles tinham que ser autotróficos, pois teriam que produzir todos os seus próprios materiais orgânicos.

Alguns cientistas pensam que as primeiras células foram provavelmente fotoautotróficas, derivando energia da luz solar – mas outros cientistas pensam que as primeiras células podem ter sido quimioautotróficas e que a fotossíntese pode ter evoluído mais tarde.

Se for verdade, isso faria todos nós descendentes de quimioautotróficos!

Exemplos de quimioautotróficos

Nitrosomonas

Nitrosomonas é um gênero de bactérias fixadoras de nitrogênio.

Como você deve ter adivinhado, a “fixação de nitrogênio” significa tirar nitrogênio de compostos inorgânicos, como amônia, e montá -lo em compostos orgânicos, como aminoácidos.

A fixação de nitrogênio é crucial para muitos ecossistemas, mesmo alguns que dependem principalmente de plantas. Muitas plantas não podem consertar seu próprio nitrogênio-o que significa que exigem bactérias fixadoras de nitrogênio no solo, ou não podem obter os compostos de nitrogênio necessários para viver.

A fixação de nitrogênio é um conceito extremamente importante na agricultura, onde muitas culturas não podem executar a fixação de nitrogênio. Para garantir que o solo contenha compostos de nitrogênio orgânico suficientes para crescer, os agricultores garantem que haja bactérias suficientes para fixar nitrogênio para sustentar suas culturas ou adicionar compostos de nitrogênio artificial na forma de fertilizantes.

De notar, algumas bactérias fixadoras de nitrogênio desenvolveram relações simbióticas permanentes com certas espécies vegetais. Isso inclui as bactérias simbióticas encontradas nos nódulos nas raízes de plantas de “fixação de nitrogênio”, como leguminosas. No entanto, essas bactérias fixadoras de nitrogênio não são quimioautotróficas, pois evoluíram para confiar em seus hospedeiros de plantas para alimentos. Eles não são mais autotróficos, pois não são mais capazes de se alimentar.

Outros tipos de bactérias fixadores de nitrogênio permanecem independentes e ainda são quimioautotróficos.

Bactérias de ferro

As bactérias de ferro são um tipo de bactéria que obtém energia oxidando o ferro ferroso que é dissolvido na água.

Como eles obtêm sua energia do ferro, podem viver em água com concentrações de ferro que matariam a maioria dos organismos. Bactérias de ferro podem ser encontradas em poços ricos em ferro, rios e fontes termais.

Às vezes, eles são considerados uma praga porque o ferro oxidado que produzem podem manchar pias, banheiros, roupas e outros materiais, se entrar em um suprimento de água. Isso é particularmente comum com a água do poço, que não passa pelo mesmo processo de filtragem pelo qual a água da torneira municipal passa.

No entanto, as bactérias de ferro também têm sido um aliado de algumas indústrias. Na indústria da mineração de ferro, a pesquisa está sendo feita sobre como usar essas bactérias para capturar e purificar o ferro que, de outra forma, não pode ser acessível aos seres humanos porque é dissolvido em água ou misturado com outros minerais.

Metanógenos

Os metanógenos são bactérias que produzem metano. São quimioautotróficos, que energia dos elétrons encontrados no gás hidrogênio para produzir metano e outros compostos orgânicos.

Os metanógenos podem ser encontrados no fundo do oceano, onde podem criar enormes bolhas de metano sob o fundo do oceano. Eles também podem ser encontrados em pântanos e pântanos, onde são responsáveis pela produção de metano “gás pântano”.

Alguns metanógenos vivem nas entranhas de ruminantes, como vacas e, em menor grau, nas entranhas dos seres humanos. Isso significa que existem quimioautotróficos vivendo bem em seu próprio corpo!

O metano é um gás de efeito estufa extremamente poderoso, com o poder de prender muito mais calor do sol do que o dióxido de carbono. Como pequenas quantidades de metano podem ser um gás de efeito estufa tão poderoso, muitos ambientalistas estão preocupados com a indústria de carne bovina, o que levanta milhões de gado cujas tripas abrigam muitos trilhões de bactérias produtoras de metano.

Pensa-se que reduzir a criação de gado e o consumo de carne bovina seria uma maneira poderosa de combater as mudanças climáticas causadas pelo homem causadas por gases de efeito estufa.

Termos de biologia relacionados

  • Autotrófico – Qualquer organismo que produz deriva energia de fontes inorgânicas e o usa para criar moléculas orgânicas.
  • Fixação de carbono – um processo pelo qual o carbono de moléculas inorgânicas, como o dióxido de carbono, é montado em moléculas orgânicas, como açúcares, proteínas e lipídios.
  • PhotoAutotroph – Um organismo que usa energia da luz solar para alimentar suas atividades celulares e criar moléculas orgânicas.

Questionário

1. Qual das alternativas a seguir não é verdadeira para um quimioautotrófico? R. Eles obtêm sua própria energia de produtos químicos inorgânicos. B. Eles produzem seus próprios materiais biológicos a partir de produtos químicos inorgânicos. C. Eles formam a base dos ecossistemas sem luz solar. D. Nenhuma das opções acima.

Resposta à pergunta nº 1

D está correto. Todas as declarações acima são verdadeiras para quimioautotróficos!

2. Qual das alternativas a seguir não é um tipo de quimioautotrófico? A. bactérias de ferro B. nitrosomonas C. Algas verdes D. metanogênios

Resposta à pergunta nº 2

C está correto. Algas verdes é um fotoautotrófo. Deriva energia da luz solar e não de produtos químicos inorgânicos.

3. Qual das alternativas a seguir não é uma preocupação que os humanos têm sobre quimioautotróficos? R. Os metanógenos produzem metano, que é um poderoso contribuinte para o aquecimento global. B. Os quimioautotróficos podem representar concorrência prejudicial para culturas humanas e gado. C. As bactérias de ferro produzem depósitos de ferro que podem manchar pias, roupas e cabelos. D. Bactérias de fixação de nitrogênio são necessárias para permitir que algumas culturas cresçam.

Resposta à pergunta nº 3

B está correto. Longe de ser uma concorrência prejudicial, os quimioautotróficos realmente beneficiam as culturas humanas e o gado, fixando nitrogênio e auxiliando na digestão de materiais indigestosos.

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