Modelos de metabolismo energético em procariotas

Litotrofismo aeróbico

Respiração usando O2 como aceitador de electrões, ou fotossíntese oxigénica

Redutores

Produtos

Exemplos

NO2–

NO3–

Nitrobacter, Nitrospira

NH4+

NO2–

Nitrosomonas

Fe2+

Fe3+

Acidithiobacillus

H2

H+

Aquifex

H2S, S0, S2O3–

S0, SO42–

Beggiatoa, Thiothrix, Nautilia

H2O

O2

Cyanobacteria

 

Litotrofismo anaeróbico

Redutores

Aceitador

Produtos

Exemplos

H2S, S0, S2O3–

NAD(P)+

S0, SO42–

Fotossintéticas sulfur

H2S

NO3–

N2

Thiobacillus, Thiomargarita / Sulfurimonas denitrificans

H2

CO2, acetato

CH4

metanogénios

 

Respiração anaeróbica

Aceitadores inorgânicos sem ser O2

Oxidantes

Produtos

Exemplos

NO3–

NO2–, N2

Paracoccus denitrificans

SO42–, SO32–, S2O3–, S0

H2S

Desulfovibrio, Desulfuromonas, Desulfotomaculum

Fe3+

Fe2+

Geobacter, Deferribacter

 

 


Alguns processos energéticos associados a transformações de compostos de Azoto ou de Enxofre

Ambientes aeróbios

Azoto

N2 → NH4+      Fixação de azoto atmosférico; implica protecção da nitrogenase da inibição pelo O2; assimilatório

NH4+ → NO2– → NO3–  Nitrificação, respiratório; depende da não-acumulação do nitrato (normalmente, absorção radicular e assimilação via nitrato reductase, NO3– → NH4+)

 

Enxofre

H2S → S0 → S2O3– (→ SO32–) → SO42–   Respiração; implica interfaces com ambientes anaeróbios.

 

Ambientes anaeróbios

Azoto

NO3– → NO2– (→ N2)    Respiração; caso proceda até N2, chama-se desnitrificação e é um processo de desassimilatório

NH4+ e NO2– → N2     Anammox; desassimilatório

Enxofre

SO42– (→ S2O3–) → H2S  Respiração; desassimilatório

S0 → H2S         Respiração

H2S → S0 → S2O3– (→ SO32–) → SO42–   Fotossintético; assimilatório