Quimiossíntese e fotossíntese bacteriana: resumo de biologia

Aprenda mais sobre a quimiossíntese e a fotossíntese bacteriana. No fim da aula tem exercícios para você treinar Biologia para o Enem e para os vestibulares!

Existem outros seres vivos que são capazes de “produzirem seu próprio alimento” além das plantas. As cianobactérias, por exemplo, também realizam fotossíntese, assim como as algas. Mas, além da fotossíntese, que conhecemos bem, há outros modos de vida autotróficos menos conhecidos. As bactérias, por exemplo, podem fazer o processo de quimiossíntese e a fotossíntese bacteriana, que não produz oxigênio.

Conheça esses processos metabólicos nesta aula de Biologia para mandar bem no Enem.

Quimiossíntese

Existem alguns tipos de bactérias que são capazes de “produzirem seu próprio alimento” sem a utilização de energia luminosa. Essas bactérias realizam um processo que chamamos de quimiossíntese.

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Nesse processo, os microrganismos irão extrair energia de sais minerais e outros compostos inorgânicos, presentes no solo ou na água, através da oxidação dessas substâncias. Em seguida, esses seres irão aproveitar essa energia para sintetizar açúcares.

A partir desses açúcares iniciais, poderá ocorrer a produção de outras substâncias orgânicas necessárias para o seu desenvolvimento desses seres vivos.

Primeira Etapa da Quimiossíntese

Nessa primeira etapa ocorrerá a quebra de moléculas inorgânicas, como o enxofre, amônia e sais de ferro. Quando essas substâncias são quebradas, há a liberação de íons e elétrons. Este processo irá provocar a produção de ATP (ADP é fosforilado formando ATP) e também de NADPH (redução de NAP+ em NADPH). Estes subprodutos serão importantes na segunda fase da quimiossíntese.

Segunda Etapa da Quimiossíntese

Nesta etapa ocorrerá a fixação do gás carbônico em moléculas orgânicas. Para isso, serão utilizados os elétrons e íons obtidos na primeira etapa, assim como as moléculas de ATP. A energia obtida será utilizada para juntar o carbono presente no CO2, formando cadeias carbônicas.

Podemos resumir esse processo da seguinte maneira:

resumo da quimiossíntese
Imagem 1: Nesta imagem vemos um resumo da quimiossíntese. Em branco sobre um fundo preto, vemos uma esquematização do processo.

Na primeira parte uma seta indica que sustâncias inorgânicas são oxidadas formando subprodutos e liberando energia. Em seguida, essa energia é utilizada para produzir substâncias orgânicas a partir de água e gás carbônico. No canto da montagem há uma placa de Petri com bactérias se desenvolvendo sobre um meio de cultura.

Quem realiza quimiossíntese?

A quimiossíntese pode estar relacionada à uma série de fenômenos naturais. No solo, por exemplo, encontramos bactérias relacionadas à decomposição que oxidam a amônia durante a quimiossíntese.

Há também outras bactérias do solo que participam do ciclo do nitrogênio. Esses microrganismos transformam nitrito em nitrato, um sal nitrogenado que as plantas conseguem absorver e é utilizado na síntese de proteínas.

Há ainda bactérias chamadas de extremófilas (pois vivem em condições extremas como a boca de fontes termais) que fazem quimiossíntese. Essas bactérias são capazes de produzir matéria orgânica através da quebra de compostos sulfurosos durante seu processo autotrófico.

bacterias que realizam quimiossíntese
Imagem 2: Fotomicrografia de bactérias extremófilas que vivem nas fontes termais do Parque de Yellowstone, nos Estados Unidos.

Estas bactérias autótrofas vivem em águas cuja temperatura atinge mais de 74ºC e realizam quimiossíntese pegando energia a partir da oxidação do ferro. Créditos da imagem: Look At Science / Universal Images Group

bacterias e quimiossíntese
Imagem 3: Fotografia de um gêiser dos Gêiseres del Taito, no Deserto do Atacama. Na imagem podemos ver uma espécie de cratera onde está o gêiser.

Nas bordas dessa cratera há manchas alaranjadas. Essas manchas são compostas por colônias de bactérias extremófilas conhecidas como sulfobactérias. Essas bactérias quebram compostos sulfurosos durante a quimiossíntese para obterem energia.

Fotossíntese bacteriana

Sempre que você pensa em fotossíntese, muito provavelmente você se lembra que o oxigênio é um dos produtos formados durante esse processo. É através da fotossíntese realizada por plantas, algas e cianobactérias, que o oxigênio completa seu ciclo, voltando para a atmosfera. Nós, como os demais seres aeróbios, somos totalmente dependentes da fotossíntese dos seres autotróficos para a produção do oxigênio.

Porém, algumas espécies de bactérias autotróficas realizam um tipo de processo fotossintético um pouco diferente. Ao contrário do que vemos nos vegetais, essas bactérias não produzem oxigênio ao fim da fotossíntese.

Durante a fotossíntese, estas bactérias não utilizam água, mas sim o gás sulfídrico, presente no ambiente no qual essas bactérias se encontram. Sendo assim, quando esse gás é quebrado para a obtenção de íons e elétrons, não há a liberação de oxigênio, mas sim de enxofre. Esse processo ocorre durante a fase clara da fotossíntese bacteriana. Sendo assim, ocorre a fotólise do gás sulfídrico.

As bactérias que realizam este tipo de fotossíntese possuem um tipo especial de clorofila chamada de bacterioclorofila. A bacterioclorofila possui uma composição bem diferente da composição da clorofila vegetal. Porém, também é um pigmento verde.

Veja na imagem abaixo a equação que resume a fotossíntese bacteriana:bacterias e fotossíntese

Imagem 4: O fundo da imagem é composto por uma micrografia obtida por microscópio eletrônico de varredura.Nela vemos bactérias laranjas com formatos de bacilos sobre filamentos verdes. Sobre o fundo, temos a equação da fotossíntese bacteriana: 6 CO2 (gás carbônico) + 12 H2S (gás sulfídrico) + luz à C6H12O6 (glicose) + 6 H2O (água) + 12 S (enxofre).

A fotossíntese bacteriana é realizada por algumas bactérias extremófilas, como as bactérias verdes sulfurosas e as bactérias púrpuras.bactéria que realiza fotossíntese

Imagem 5: Fotomicrografia obtida a partir de microscópio eletrônico de varredura e colorida artificialmente.Nela podemos ver a bactéria verde sulfurosa Chlorobium tepidum, aqui colorida artificialmente de laranja. Esta bactéria realiza fotossíntese e é uma bactéria termófila.

Para finalizar sua revisão, veja esta aula do professor Gui, do canal “Biologia Prof. Guilherme:

Exercícios

Teste seus conhecimentos com os exercícios que selecionei para você:

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Sobre o(a) autor(a):

Juliana Evelyn dos Santos é bióloga formada pela Universidade Federal de Santa Catarina e cursa o Mestrado em Educação na mesma instituição. Ministra aulas de Ciências e Biologia em escolas da Grande Florianópolis desde 2007 e é coordenadora pedagógica do Blog do Enem e do Curso Enem Gratuito.

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