Quimiosíntesis
La quimiosíntesis o quimioautotrofía consistix en la síntesis de matèria orgànica a partir de matèria inorgànica, generalment diòxit de carbono, utilisant per a això l'energia que es llibera en reaccions de composts inorgànics reduïts. Els organismes que realisen quimiosíntesis es denominen quimiosintéticos, quimoautótrofos, quimiolitótrofos o quimiolitoautótrofos; tots ells són procariontes que usen com a font de carbono el diòxit de carbono en un procés similar al cicle de Calvin de les plantas.
Un microorganisme quimiosintético és a la seua volta quimiótrofo perque la seua font d'energia prové de reaccions químiques en lloc de la llum; és o sintètic perque sintetisa composts orgànics usant com a font de carbono al CO2; i és també litótrofo perque la seua font reductora o donadora d'hidrogen i electrons és inorgànica.
L'equació comuna de la quimiosíntesis, usant com a molècula oxidable el sulfur d'hidrogen és la següent:
La quimiosíntesis depén de l'existència de potencials químics importants, els que acompanyen a mescles no estables de substàncies, les quals apareixen solament localment, allí a on els processos geològics les han generat. Aixina, cadenes alimentàries completes basen la seua existència en la producció quimiosintética entorn a les emanació hidrotermalés que es troben en les dorsals oceàniques, aixina com en sediments profunts.
Moltes bactèrias en el fondo dels oceans usen la quimiosíntesis com a forma de produir energia sense el requeriment de llum solar, en contrast en la fotosíntesis la qual es veu inhibida en aquell hàbitat. Moltes d'estes bactèries són la font bàsica d'alimentació per al restant d'organismes del sol oceànic, sent el comportament simbiòtic molt comú.
Molts dels composts reduïts que utilisen les bactèrias, com el NH3 o l'H2S són substàncies procedents de la descomposició de la matèria orgànica. Al oxidarlas, les transformen en substàncies minerals, NO3- i SO42-, respectivament, que poden ser absorbides per les plantes. Estes bactèries tanquen, per tant, els cicles biogeoquímics, possibilitant la vida en el planeta.
Molts científics creuen que la quimiosíntesis podria mantindre vida baix de la superfície de Mart, Europa (lluna de Júpiter) i atres cossos planetaris.[1]
Fases de la quimiosíntesis
[editar | editar còdic]La quimiosíntesis té certs paralelismes en la fotosíntesis; en abdós hi ha dos fases ben definides, una en la que es genera ATP i poder reductor i una atra en la que es fixa el diòxit de carbono.[2]
Fase generadora de ATP i poder reductor
[editar | editar còdic]En esta fase es oxidan molècules inorgàniques reduïdes presents en el mig; les principals són el hidrogen (H2), el sulfur d'hidrogen (H2S), el sofre elemental (S), el tiosulfato (S2O3–), el amoníac (NH3), els nitrits (NO2–) i el ferro ferroso (Fe2+). Els electrons arrancats a estos substrats ingressen en una cadena transportadora d'electrons, anàloga a la de la respiració mitocondrial; com en ella, l'acceptor final dels electrons és el oxigen, i es produïx la fosforilación oxidativa, que genera ATP.
Per a generar poder reductor, en forma de coenzimas reduïts (sobretot NADH), una part de el ATP produït s'utilisa per a provocar un transport invers d'electrons en la mateixa cadena transportadora.[3]
Esta fase és anàloga a la fase lluminosa de la fotosíntesis, encara que completament diferent, ya que no utilisa la llum per a generar el fluix d'electrons.
Fixació de CO2
[editar | editar còdic]Els organismes quimiolitótrofos són autótrofos per al carbono, és dir, poden incorporar-ho a partir de carbono inorgànic en forma de CO2. La fixació del diòxit de carbono a la matèria orgànica es realisa per mig del cicle de Calvin, d'una manera similar i inèdita a la fase obscura de la fotosíntesis.[2]
Microorganismes quimiosintéticos
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Quimiótrofo.
Segons el substrat utilisat, les bactèries es classifiquen en els següents grups:
- Bactèries incoloras del sofre: Estes bactèries usen l'H2S procedent de la descomposició de la matèria orgànica, que abunda en les aigües residuals.
- Bactèries del nitrogen: Oxidan composts reduïts de nitrogen, en concret el amoniaco (NH3), que transformen en nitrat (NO3-), el qual pot ser utilisat per les plantes.
- Bactèries del ferro: Oxidan composts ferrosos a fèrrics.
- Bactèries de l'hidrogen: Quimioautótrofas facultatives, que poden utilisar l'hidrogen molecular.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Chela-Flores, J. (2000): "Terrestrial microbes as candidates for survival on Mars and Europa", in: Seckbach, Joseph (ed.) Journey to Diverse Microbial Worlds: Adaptation to Exotic Environments, Springer, pp. 387–398. ISBN 0-7923-6020-6
- ↑ 2,0 2,1 Jimeno, A. & Ballesteros, M. 2009. Biologia 2. Grup Promotor Santillana. ISBN 974-84-7918-349-3
- ↑ Brock, T. D. 1978. Biologia dels microorganismes, 2ª edició. Edicions Omega, Barcelona, 774 pp. ISBN 84-282-0328-8
- Este artícul conté una traducció derivada de «Quimiosíntesis» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.