quarta-feira, 17 de junho de 2015

QUIMIOSSÍNTESE - Trabalho Elaborado e Organizado por Vieira Miguel Manuel

SUMÁRIO

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A quimiossíntese também é conhecida como "fotossíntese bacteriana", e trata-se da produção de matéria orgânica por meio da oxidação de substâncias minerais, sem recorrer à luz solar. Sem espanto, estas reacções fazem parte do metabolismo de bactérias autótrofas classificadas como quimiossintetizantes, as quais podem existir em ambientes totalmente desprovidos de luz e matéria orgânica, pois 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.






Teoricamente, a quimiossíntese é a produção de matéria orgânica através da oxidação de substâncias minerais, sem recorrer à luz solar.

O fenómeno considerado na introdução do presente trabalho, é realizado especialmente por bactérias do tipo ferrobactérias, oxidantes de ferro, as sulfobactérias, oxidantes do enxofre e as nitrobactérias, oxidantes do nitrogénio. Note que esse é um processo pelo qual a produção de matéria orgânica é dada a partir do gás carbónico, 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 nitrogénio, 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, ou as Nitrosomonas e Nitrobacter, que podem ser encontradas no solo e concretizam um respeitável papel na reciclagem do nitrogénio.


Autotrofismo ou autotrofia, em biologia, é o nome dado à qualidade do ser vivo de produzir seu próprio alimento a partir da fixação de dióxido de carbono, por meio de fotossíntese ou quimiossíntese. É o oposto de heterotrofismo. Os seres vivos com essa característica são chamados de autótrofos ou autotróficos.

Estão entre eles bactérias (Cyanobacteria), protistas (algas), e plantas. Os animais e os fungos são heterótrofos.

Quimiolitoautotrófico, é o ser vivo que produz suas próprias substâncias alimentares a partir da energia liberada por reacções químicas entre componentes inorgânicos da crosta terrestre.


A quimiossíntese divide-se em duas etapas:

Na Primeira etapa, a oxidação das substâncias inorgânicas libera protões e electrões, os quais provocam a fosforilação do ADP em ATP e a redução do NADP+ em NADPH, que por sua vez, constituirão a fase seguinte, aproveitando a energia ministrada por determinadas reacções químicas de oxirredução que acontecem no meio.

Resumo da primeira etapa:

Composto Inorgânico + O2 → Compostos Inorgânicos oxidados + Energia Química

Na segunda fase, também chamada fase escura da fotossíntese, a redução de dióxido de carbono conduz à síntese de substâncias orgânicas por meio do processo de oxidação das substâncias inorgânicas, quando as bactérias obtêm energia suficiente para reduzir o gás carbónico por meio de sua retenção e posterior fabricação de substâncias orgânicas, as quais podem ser usadas na produção de outros compostos ou em seu próprio metabolismo.

Em 1977, cientistas descobriram animais (anémonas, mariscos, caranguejos e uma espécie de verme sem boca) que podiam atingir mais de dois metros de comprimento, aproximadamente 2,5 km abaixo da superfície (uma região onde não há nenhum vestígio de luminosidade). Como todos esses animais estavam próximos a fontes hidrotermais (água quente com gás sulfídrico dissolvido), os cientistas concluíram que esse gás é oxidado por bactérias quimiossintetizantes que o transformam em enxofre. Dessa forma, ao conseguir energia para produzir matéria orgânica, esse tipo de bactéria servia como alimento para os seres heterotróficos que habitam as profundezas, dando chance para que aquela comunidade existisse.

Resumo da Segunda etapa:

CO2 + H2O + Energia Química → Compostos Orgânicos + O2


Não é raro associarmos as bactérias às doenças que essas podem causar, tal como tuberculose, ou mesmo furúnculos. Entretanto, muitos destes organismos desempenham funções muito importantes para o meio ambiente e à vida humana.

Bactérias saprofágicas, por exemplo, ao se alimentarem da matéria orgânica sem vida, transformam-na em compostos inorgânicos mais simples, que serão incorporados em outros níveis tróficos da cadeia alimentar. Assim, juntamente com outros decompositores, como os fungos, exercem um papel de extrema importância para a manutenção da vida na Terra. Outras bactérias, ainda, são capazes de fixar nitrogênio, fertilizando o solo e fornecendo compostos nitrogenados a diversas plantas.

Indivíduos fermentadores são aqueles que degradam parcialmente moléculas orgânicas ricas em energia, podendo resultar em diversos produtos, dependendo da substância e do micro-organismo que desempenhou tal função. O álcool etílico e o ácido lático podem ser resultantes deste processo; e desses são fabricadas bebidas, por bactérias do gênero Acetobacter; e coalhadas e iogurtes, pelos gêneros Lactobacillus e Streptococcus. Outras espécies fermentadoras, ainda, podem viver de forma harmônica em nosso organismo, controlando a população de outros micro-organismos, inclusive os patogênicos.

Quanto às biotecnologias, genes bacterianos são um dos mais utilizados no desenvolvimento de organismos transgênicos; sendo que algumas espécies, como as do Gênero Agrobacterium, auxiliam no transporte dos novos genes ao genoma do indivíduo a ser modificado. Na indústria, estes seres vivos são utilizados na fabricação de antibióticos e substâncias, como a acetona e o ácido glutâmico.

Tais organismos, ainda, podem auxiliar na limpeza de substâncias prejudiciais ao meio ambiente, como pesticidas e até mesmo petróleo e substâncias radioativas. Estações de tratamento de esgoto utilizam amplamente bactérias anaeróbicas para a conversão da matéria orgânica em produtos que podem ser utilizados, após o devido tratamento, como fertilizantes; e, em um estágio próximo, as aeróbicas se encarregam de degradar as partículas menores da parte líquida do esgoto, permitindo com que a água resultante seja tratada e devolvida aos rios e oceanos.







De acordo com a matéria considerada, podemos perceber que o mecanismo de quimiossíntese, extremamente importante para a sobrevivência das bactérias nitrificantes, também é bastante relevante ao homem. Conforme já mencionado, o nitrito absorvido pelas plantas, convertidos em aminoácidos, servem como base de aminoácidos essenciais à nutrição do homem (um ser onívoro: carnívoro e herbívoro).

Dessa forma, fica evidente a interdependência existente entre os factores bióticos (a diversidade dos organismos) e os factores abióticos (aspectos físicos e químicos do meio ambiente).






MARTHO, G. Pequenos seres vivos: viagem ao mundo dos microrganismos. São Paulo: Ática, 2000.

MAGOSSI, R. L.; BONACELLA, P. H. Poluição das águas. São Paulo: Moderna, 1990.

TOKITAKA, S.; GEBARA, H.; O verde e a vida: compreendendo o equilíbrio e o desequilíbrio ecológico. São Paulo: Ática,1997.

UCKO, David A. Química para as Ciências da Saúde: uma introdução à Química Geral, Orgânica e Biológica. São Paulo: Ed. Manole, 1992.




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