Todas as coisas vivas requerem uma forma de produzir energia para alimentar a maquinaria metabólica, sintética e reprodutiva dentro de suas células. Em última análise, todo ser vivo usa a molécula ATP (trifosfato de adenosina) para este propósito.
Por sua vez, para derivar energia das moléculas, essas moléculas, chamadas nutrientes, devem ser fáceis de encontrar e simples de quebrar. A glicose se encaixa nessa descrição para a maior parte da vida na Terra. Alguns organismos obtêm glicose digerindo o que comem; outros precisam prepará-lo ou produzir outros carboidratos.
Bem abaixo da superfície do oceano, onde as pressões são extremas e os nutrientes escassos, certas comunidades de organismos são capazes de não apenas sobreviver, mas também prosperar. Não por acaso, na verdade, eles fazem isso enquanto se agrupam hidrotérmicoaberturas, aberturas no fundo do mar que emitem calor extremo e produtos químicos que muitas espécies não podem tolerar (como vulcões em miniatura). Esses organismos quimiossintéticos
representam uma curiosidade e um triunfo da evolução em termos de como eles fazem os alimentos.Como os organismos obtêm alimentos
Organismos podem ser classificados como procariontes, cujas células carecem de organelas ligadas à membrana e se reproduzem assexuadamente, ou eucariotos, cujas células têm seu DNA encerrado em núcleos e apresentam um hospedeiro de organelas ligadas à membrana no citoplasma. Entre essas organelas ligadas à membrana estão as mitocôndrias e, nas plantas, os cloroplastos.
As mitocôndrias permitem que todos os eucariotos quebrem a glicose aerobicamente em dióxido de carbono, água e energia; os cloroplastos permitem que as plantas criem glicose a partir do dióxido de carbono, uma vez que não podem ingeri-lo.
A quimiossíntese é a derivação de carbono do dióxido de carbono mais energia de outros agentes, descritos abaixo. A quimiossíntese está, portanto, intimamente relacionada à fotossíntese. Na verdade, juntos, organismos quimiossintéticos e organismos fotossintéticos constituem o autótrofos, ou a classe de coisas vivas que fazem, em vez de ingerir, sua própria comida. Eles podem ser procariontes ou eucariotos, como você verá.
O que são autotróficos?
Autotróficos são organismos que podem produzir ou sintetizar seus próprios alimentos, desde que haja uma fonte de carbono e uma fonte de energia. Esta fonte mínima de carbono está geralmente na forma de dióxido de carbono (CO2), uma molécula que está virtualmente em toda parte no planeta e acima dela.
Humanos e outros animais excretam-no como lixo. Plantas e outros autótrofos o usam como combustível, mantendo um dos ciclos bioquímicos mais grandiosos e definitivos da natureza.
As plantas são o tipo mais familiar de autotrófico, mas vários outros pontilham a biosfera global, muitas vezes longe dos olhos humanos. Algas, fitoplâncton e certas bactérias são autótrofos. Em particular, as bactérias que podem sobreviver nas profundezas do mar são de especial interesse devido ao seu metabolismo quimiossintético.
Quimiossíntese: Definição
Quimiossíntese é um processo pelo qual a energia é derivada por meio da mediação microbiana de certas reações químicas. A fonte de energia para a quimiossíntese é a energia liberada de uma reação química (a oxidação de uma substância inorgânica), em vez da energia colhida da luz solar ou de outra luz.
A fonte de carbono permanece CO2, e oxigênio (como O2) deve estar presente para operar na molécula inorgânica, mas essa molécula inorgânica pode ser gás hidrogênio (H2), sulfeto de hidrogênio (H2S) ou amônia (NH3), dependendo do ambiente em questão. Qualquer carboidrato formado para o uso da célula terá a forma (CH2O)N, já que isso é verdade para todos os carboidratos por definição.
Uma equação de quimiossíntese descreve a conversão de dióxido de carbono em carboidrato quando o sulfeto de hidrogênio é oxidado em água e enxofre:
CO2+ O2 + 4 H2S → CH2O + 4 S + 3 H2O
Bactérias quimiossintéticas e exemplos de vida
Alguns organismos podem sobreviver nas proximidades das aberturas do fundo do mar, porque estas emitem água com uma temperatura de cerca de 5 a 100 ° C (41 a 212 ° F). Isso não é exatamente caloroso e acolhedor, mas o calor inconsistente e às vezes violento é melhor do que nenhum calor, se você tiver o equipamento enzimático correto.
Algumas "bactérias" nestes chamados comunidades de fontes hidrotermais são na verdade Archaea, organismos procarióticos intimamente relacionados às bactérias (e anteriormente chamados de arqueobactérias). Um exemplo é Methanopyrus kandleri, que tolera ambientes muito salgados e muito quentes com uma facilidade incomum. Esta espécie obtém energia do gás hidrogênio e libera metano (CH4).