Bactéria roxa (amostrada a 7 m de profundidade no Lago Mahoney)

A fotossíntese é chamada de processo pelo qual alguns organismos usam a energia da radiação solar para sintetizar moléculas orgânicas que podem mais tarde ser usadas como combustível para seu metabolismo celular.

Dessa forma, graças à fotossíntese, esses organismos são capazes de produzir seus próprios alimentos com o auxílio da luz, por isso são classificados como organismos fotoautotróficos .

Existem dois tipos principais de fotossíntese: fotossíntese oxigenada e fotossíntese anoxigênica .

Todas as plantas , junto com a maioria das algas e cianobactérias , realizam a fotossíntese oxigenada . Este tipo de fotossíntese usa energia luminosa para combinar água (H 2 O) e dióxido de carbono (CO 2 ) para formar glicose.

Nessa reação , a água atua como doadora de elétrons (agente redutor) e o oxigênio molecular (O 2 ) é produzido como resíduo , por isso é chamada de fotossíntese oxigenada.

A reação global da fotossíntese oxigenada responde à seguinte equação:

6CO 2 + 12H 2 O + Luz → C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O

A fotossíntese anoxigênica é outro tipo de fotossíntese em que não ocorre oxigênio aparente e realiza apenas determinados grupos de bactérias . Em vez de água, outra molécula inorgânica intervém como doadora de elétrons , por exemplo, sulfeto de hidrogênio (H 2 S):

CO 2 + 2H 2 S + Luz → [CH 2 O] + 2S + H 2 O

Bactérias anoxigênicas fotossintéticas

Entre os organismos eucarióticos, apenas as plantas e algas são capazes de fotossíntese e, em ambos os casos, realizam a fotossíntese oxigenada.

No caso dos organismos procarióticos, encontramos bactérias que realizam a fotossíntese oxigenada (cianobactérias) e bactérias que realizam a fotossíntese anoxigênica.

Entre as bactérias fotossintéticas anoxigênicas existe uma grande variedade, tanto na filogenética quanto na composição do aparato fotossintético, enquanto os organismos que realizam a fotossíntese oxigenada (plantas, algas e cianobactérias) compartilham um mecanismo comum.

Na verdade, acredita-se que os cloroplastos em plantas e algas provêm de antigas cianobactérias que entraram em simbiose com plantas e algas primitivas, razão pela qual compartilham o mesmo mecanismo comum de fotossíntese.

Nenhuma das bactérias fotossintéticas anoxigênicas é capaz de usar a água como doadora de elétrons, ou seja, não são capazes de oxidar a água . Em vez disso, eles usam compostos de enxofre, hidrogênio ou substratos orgânicos que doam elétrons para reduzir as moléculas de CO 2 e transformá-lo em carbono orgânico.

As bactérias anoxigênicas fotossintéticas mais estudadas são as bactérias sulfurosas roxas , que podem estar relacionadas às nossas mitocôndrias, mas existem outros grupos:

  • Bactéria roxa de enxofre : família Chromatiaceae , família Ectothiorhodospiraceae . Eles são anaeróbicos ou microaerofílicos. Eles usam sulfeto de hidrogênio (H 2 S, em solução chamada sulfeto de hidrogênio) e produzem gás de enxofre (S 2 ). Eles não toleram a presença de oxigênio, por isso tendem a viver em águas estagnadas ou fontes hidrotermais sulfurosas.
  • Bactéria enxofre verde : família Chlorobiaceae . Eles usam sulfeto de hidrogênio (H 2 S) ou enxofre (S) como doador de elétrons.
  • Acidobactérias : como doadores de elétrons podem usar vários compostos. Por exemplo, as bactérias do ferro usam óxido ferroso, que, quando os elétrons são liberados, se oxida e forma óxido férrico insolúvel, que dá a cor marrom típica das águas onde vivem essas bactérias.
  • Heliobactéria : O pigmento fotossintético bacterioclorofila g é exclusivo desse tipo de bactéria. Exclusivamente anaeróbico. São considerados fotoheterotróficos, pois obtêm energia a partir da luz ou de produtos químicos, mas não utilizam o CO2 como fonte de carbono (sua fonte de carbono são exclusivamente compostos orgânicos ).
  • Bactérias filamentosas anoxigênicas : anteriormente conhecidas como bactérias verdes e roxas sem enxofre, descobriu-se mais tarde que algumas usavam compostos de enxofre. Eles podem ser fotoautotróficos, quimioorganotróficos ou foto-heterotróficos.

Galeria

Bactéria roxa de enxofre em uma coluna Winogradsky Bactéria enxofre verde em uma coluna Winogradsky Fluxo onde vivem as bactérias de ferro