As plantas captam energia do sol através de um processo chamado fotossíntese; Esse processo suporta quase toda a vida na Terra. Mas a fotossíntese não é o único método que os organismos vivos usam para criar energia. Alguns microorganismos derivam energia de reações químicas que não requerem luz e usam essa energia para montar moléculas orgânicas através de um processo chamado quimiossíntese. Esses organismos são chamados quimiolithoautotrophs ou simplesmente quimioautotrophs.

Benefícios

Basicamente, quimioautotrophs derivam energia de reações químicas que não precisam de luz (ao contrário da fotossíntese). Essa habilidade permite que quimioautótrofos vivam em alguns ambientes incomuns. Os quimioautotróficos mais famosos são os extremófilos (organismos que vivem em condições extremas) encontrados perto de aberturas no fundo do oceano. Nenhuma luz penetra nessas profundezas; As bactérias que vivem lá afundam em uma noite eterna em que nenhum organismo fotossintético pode sobreviver. O processo que essas bactérias e outros quimioautótrofos usam para obter a energia de que necessitam é complexo, mas as etapas básicas são descritas abaixo.

Oxidação

As reações de redox (oxidação-redução) envolvem a transferência de elétrons. ; muitas vezes essas reações podem liberar uma quantidade considerável de energia. O fogo (combustão) é uma reação redox, por exemplo. Os quimioautotróficos usam enzimas (proteínas que podem catalisar ou acelerar as reações) para catalisar uma reação redox, pegando elétrons de um doador de elétrons como o sulfeto de hidrogênio ou ferro e doando-o a uma molécula transportadora.

Electron Transport < A molécula carreadora passa os elétrons recebidos por uma série de proteínas chamadas cadeia de transporte de elétrons. Essas proteínas agora passam os elétrons ao longo da cadeia como bastões em uma corrida de revezamento. À medida que cada proteína ganha, em seguida, perde um elétron, ela usa essa energia para bombear um íon de hidrogênio (um próton) para fora da célula - como usar uma corrente elétrica para bombear água até um morro e armazenar energia.

ATP

A cadeia de transporte de elétrons aumenta a concentração de íons de hidrogênio fora da célula, de modo que os íons de hidrogênio querem fluir de volta, assim como a água bombeada para o topo de uma colina quer voltar para baixo. A bactéria tem uma proteína chamada ATP sintase embutida em sua membrana; Assim como você poderia usar água armazenada no topo de uma colina para acionar uma turbina, a ATP sintase da célula usa o fluxo de íons de hidrogênio para alimentar um processo químico que produz uma molécula chamada ATP. O ATP é para uma célula o que o açúcar é para o seu corpo: é uma forma de energia armazenada que a célula pode quebrar prontamente a qualquer momento que precisar. Essencialmente, a célula tomou a energia de uma reação redox e através de uma série de etapas armazenadas como ATP.

Efeitos

Uma vez que é produzido ATP, a bactéria pode usar a energia que é armazenada em ATP para transformar compostos inorgânicos como CO2 e sulfeto de hidrogênio em compostos orgânicos como a glicose. Esta série final de reações é chamada quimiossíntese.