Ciclo do Carbono

Versão simplificada

O diagrama abaixo ilustra as principais transições do Carbono promovidas na Biosfera.

Legenda:
• A – autotrofos clássicos (ciclo de Calvin, ciclo do ácido cítrico redutor, via do hidroxiproprionato, ou acetogénese), incluindo metanogénios (via do acetil-CoA)
• R – respirações (aeróbias ou anaeróbias)
• F – fermentações
• M – metanogénios (Me-H₄MPT: metil-tetrahidro-metanopterina)
• m – metilotrofos (MMO: metano monoxigenase)

Merece destaque o papel dos compostos com 1 átomo de Carbono:
1. Desassimilatórios (setas largas): CO₂, produto final do metabolismo oxidativo, tende a ser perdido para a atmosfera mas é desviado ou recuperado pelos autotrofos "clássicos"; CH₄, produto final do metabolismo redutor, insolúvel na água (precipita; uma parte muito significativa de todo o Carbono encontra-se nos fundos marinhos) mas é recuperado pelos metilotrofos e metanogénese inversa. Ambos são importantes promotores do efeito de estufa.
2. Intermediários (C₁): produtos de fermentações (ácido fórmico) ou da metano monoxigenase (metanol).

Este esquema põe em evidência o carácter autotrófico "alternativo" dos metilotrofos. A sua fonte de Carbono é um produto desassimilado (CH₄), que através da metano monoxigenase (utilizando O₂) se converte em metanol, e depois em formaldeído para servir de substrato de fixação de Carbono na biomassa (vias da serina ou da ribulose 5-monofosfato), em alternativa ao CO₂ "clássico". Também é patente a sua importância em mobilizar os stocks de metano, em zonas de interface entre ambientes aeróbios e anaeróbios (o troço reversível da metanogénese, chamado de "metanogénese inversa", tem papel análogo em ambientes estritamente anaeróbios).

O formaldeído pode ser oxidado em ácido fórmico, e este em CO₂, sendo um processo fermentativo por ter como aceitador de electrões NAD(P)⁺.