Fotoheterotrófico - Photoheterotroph
Fotoheterotróficos ( Gk : foto = luz, hetero = (um) outro, troféu = nutrição) são fototróficos heterotróficos - isto é, eles são organismos que usam luz para energia, mas não podem usar dióxido de carbono como sua única fonte de carbono. Conseqüentemente, eles usam compostos orgânicos do meio ambiente para satisfazer suas necessidades de carbono; esses compostos incluem carboidratos , ácidos graxos e álcoois . Exemplos de organismos foto-heterotróficos incluem bactérias roxas sem enxofre , bactérias verdes sem enxofre e heliobactérias . Pesquisas recentes indicaram que a vespa oriental e alguns pulgões podem usar a luz para complementar seu suprimento de energia.
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Estudos demonstraram que as mitocôndrias de mamíferos também podem capturar luz e sintetizar ATP quando misturadas com um metabólito de clorofila que captura luz. A pesquisa demonstrou que o mesmo metabólito, quando alimentado ao verme Caenorhabditis elegans, leva ao aumento da síntese de ATP após a exposição à luz, juntamente com um aumento na expectativa de vida.
Metabolismo
Os fotoheterotróficos geram ATP usando a luz, de duas maneiras: eles usam um centro de reação à base de bacterioclorofila ou usam uma bacteriorodopsina . O mecanismo baseado na clorofila é semelhante ao usado na fotossíntese, onde a luz excita as moléculas em um centro de reação e causa um fluxo de elétrons através de uma cadeia de transporte de elétrons (ETS). Esse fluxo de elétrons através das proteínas faz com que íons de hidrogênio sejam bombeados através de uma membrana. A energia armazenada neste gradiente de prótons é usada para conduzir a síntese de ATP . Ao contrário dos fotoautótrofos , os elétrons fluem apenas em uma via cíclica: elétrons liberados do centro de reação fluem através do ETS e retornam ao centro de reação. Eles não são utilizados para reduzir quaisquer compostos orgânicos. Bactérias roxas sem enxofre , bactérias verdes sem enxofre e heliobactérias são exemplos de bactérias que realizam esse esquema de foto-heterotrofia.
Outros organismos, incluindo halobacteria e flavobacteria e vibrios têm baseado em roxo-rodopsina bombas de protões que complementam o seu aprovisionamento energético. A versão arquea é chamada de bacteriorodopsina , enquanto a versão eubacteriana é chamada de proteorodopsina . A bomba consiste em uma única proteína ligada a um derivado da vitamina A, a retinal . A bomba pode ter pigmentos acessórios (por exemplo, carotenóides ) associados à proteína. Quando a luz é absorvida pela molécula da retina, a molécula se isomeriza. Isso leva a proteína a mudar de forma e bombear um próton através da membrana. O gradiente de íons de hidrogênio pode então ser usado para gerar ATP, transportar solutos através da membrana ou acionar um motor flagelar . Uma flavobactéria em particular não pode reduzir o dióxido de carbono usando luz, mas usa a energia de seu sistema de rodopsina para fixar o dióxido de carbono por meio da fixação anaplerótica . A flavobactéria ainda é um heterotrófico , pois precisa de compostos de carbono reduzidos para viver e não pode subsistir apenas com luz e CO 2 . Não pode realizar reações na forma de
- n CO 2 + 2n H 2 D + fótons → (CH 2 O) n + 2n D + n H 2 O,
onde H 2 D pode ser água, H 2 S ou outro composto / compostos que fornecem os electrões redutores e protões; o H 2D + 2 par O representa uma forma oxidada.
No entanto, pode fixar carbono em reações como:
onde o malato ou outras moléculas úteis são obtidos por meio da quebra de outros compostos por
- carboidrato + O 2 → malato + CO 2 + energia.
Este método de fixação de carbono é útil quando os compostos de carbono reduzidos são escassos e não podem ser desperdiçados como CO 2 durante as interconversões, mas a energia é abundante na forma de luz solar.
Fluxograma
- Autotrófico
-
Heterotrofo
- Quimioheterotrófico
- Fotoheterotrófico
Veja também
Referências
Fontes
"Microbiologia Online" (livro didático). Universidade de Wisconsin-Madison.