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Prokaryote Metabolismo

Como todos os seres vivos, os procariotas precisam de energia e carbono. Eles satisfazem essas necessidades de várias maneiras. De facto, os procariotas têm quase todos os tipos possíveis de metabolismo. Eles podem obter energia da luz (foto) ou de compostos químicos (quimioterapia). Eles podem obter carbono do dióxido de carbono (autotrofo) ou de outros seres vivos (heterotrofio). A maioria dos procariotas são quimioheterotrofas. Eles dependem de outros organismos tanto para a energia como para o carbono. Muitos decompõem os resíduos orgânicos e os restos de organismos mortos. Eles desempenham papéis vitais como decompositores e ajudam a reciclar carbono e nitrogênio. Os fotoautotróficos são importantes produtores. São especialmente importantes nos ecossistemas aquáticos.

Classificação do procariotas Baseado no Metabolismo

Duas principais necessidades nutricionais podem ser usadas para agrupar procariotas. Estas são (1) metabolismo do carbono, sua fonte de carbono para construir moléculas orgânicas dentro das células, e (2) metabolismo energético, sua fonte de energia utilizada para o crescimento.

Em termos de metabolismo de carbono, os procariotas são classificados como heterotróficos ou autotróficos:

• Organismos heterotróficos usam compostos orgânicos, geralmente de outros organismos, como fontes de carbono.
• Organismos autotróficos usam dióxido de carbono (CO2) como sua única fonte ou sua principal fonte de carbono. Muitas bactérias autotróficas são fotossintéticas, e obtêm seu carbono do dióxido de carbono na atmosfera. Este processo de capturar carbono inorgânico e convertê-lo em moléculas de açúcar orgânico é conhecido como fixação de carbono.

Metabolismo energético em procariotas é classificado como um dos seguintes:

• Organismos fototróficos capturam energia luminosa do sol e convertem-na em energia química dentro das suas células.
• Organismos quimiotróficos decompõem moléculas orgânicas ou inorgânicas para fornecer energia para a célula. Alguns organismos quimiotróficos também podem usar as suas moléculas de fornecimento de energia orgânica como fonte de carbono, o que os tornaria quimiotrofas.

Os organismos são então classificados da seguinte forma:

• Os fotoheterotrofas são organismos que capturam energia luminosa para se converterem em energia química nas células, mas obtêm carbono de fontes orgânicas (outros organismos). Exemplos são bactérias roxas sem enxofre, bactérias verdes sem enxofre e heliobactérias.
• Quimioheterotrofos são organismos que obtêm sua fonte de energia e fonte de carbono a partir de fontes orgânicas. Os quimioterotrofos devem consumir blocos de construção orgânicos que eles não são capazes de fazer eles mesmos. A maioria obtém a sua energia de moléculas orgânicas como os açúcares. Este modo nutricional é muito comum entre os eucariotas, incluindo humanos.
• Os fotoautotrofos são células que capturam a energia da luz, e usam dióxido de carbono como sua fonte de carbono. Existem muitos procariotas fotoautotróficos, que incluem as cianobactérias. Os procariotas fotoautotróficos usam compostos similares aos das plantas para capturar a energia da luz.
• Os quimiotrofos são células que quebram moléculas inorgânicas para fornecer energia à célula, e usam dióxido de carbono como fonte de carbono. Os quimiautotrofos incluem procariotas que quebram o sulfureto de hidrogénio (H2S o gás cheiroso do “ovo podre”), e amoníaco (NH4). Nitrosomonas, uma espécie de bactéria do solo, oxida NH4+ a nitrito (NO2-). Esta reacção liberta a energia que a bactéria utiliza. Muitos quimioautotrofos também vivem em ambientes extremos como respiradouros de mar profundo (extremófilos).

Figure 1. Este fluxograma ajuda a determinar se uma espécie é um autotrofo ou um heterotrofo, um fototrófico ou um quimiotrofio. Por exemplo, “Obter carbono em outro lugar?” pergunta se a fonte de carbono é outro organismo. Se a resposta for “sim”, o organismo é heterotrófico. Se a resposta for “não”, os organismos são autotróficos.

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