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■ Figura 20.22 O ciclo do carbono. Os ciclos do carbono e do oxigênio são estreitamente associados, já que a fotossíntese oxigênica tanto remove o CO2 como produz O2, enquanto o processo respiratório produz CO2 e remove O2 (ver também

Seção 20.5). O ciclo do carbono na subsuperfície profunda pode ser tão ■significativo quanto o ciclo do carbono na superfície terrestre (ver Quadro “A vida microbiana nas profundezas subterrâneas”), embora não existam estimativas fidedignas.

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Como podemos definir quimioissíntese

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QUÃO IMPORTANTES SÃO AS PLANTAS NA REDUÇÃO DE CO2 ATMOSFÉRICO

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O QUE SÃO ORGANISMOS METANOGÊNICOS ....COMO ESTES PARTICIPAM NO CICLO DO

CARBONO.

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■ Figura 20.23 Ciclo redox do carbono; observe, particularmente, os contrastes entre os processos autotróficos (CO2 compostos orgânicos) e heterotróficos. As setas amarelas indicam as oxidações; as setas vermelhas indicam as reduções. A fotossíntese em hábitats óxicos é principalmente oxigênica, enquanto nos ambientes anóxicos é principalmente anoxigênica, decorrente das atividades de bactérias púrpuras e verdes. Em condições anóxicas, além dos homoacetogênicos e metanogênicos, determinadas bactérias redutoras de sulfato e redutoras de nitrato também são autotróficas. Os metanogênicos produzem metano, enquanto os metanotróficos o consomem.

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■ Figura 20.24 Processo global da decomposição anóxica, que ilustra a maneira pela qual vários grupos de anaeróbios fermentativos cooperam na conversão de compostos orgânicos complexos, originando metano (CH4) e CO2. O acetato e H2 + CO2 da fermentação primária podem ser conver tidos diretamente a metano, embora H2 + CO2 possam também ser consumidos por homoacetogênicos. Contudo, observe como os sintróficos desempenham um papel-chave na decomposição anóxica, consumindo os produtos de fermentação altamente reduzidos, em uma fermentação secundária. A partir das atividades dos sintróficos, os ácidos graxos e alcoóis são convertidos em substratos para a metanogênese e acetogênese. Esse quadro está presente em ambientes onde as bactérias redutoras de sulfato desempenham apenas um papel secundário, por exemplo, em sedimentos de lagos de água doce, no lodo de biorreatores ou no rúmen. Quando há abundância de aceptores alternativos de elétrons,tais como o sulfato em sedimentos marinhos, a respiração anaeróbia predomina, já que os sintróficos são incapazes de competir pelos ácidos graxos/álcoois com as bactérias redutoras de sulfato ou com bactérias que realizam outras formas de respiração anaeróbia.

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■ Figura 20.25 Oxidação anóxica do metano. (a) Agregados celulares oxidantes de sedimentos marinhos, que oxidam metano. Os agregados contêm bactérias metanogênicas (em vermelho) circundadas por bactérias redutoras de sulfato (em verde). Cada tipo celular é corado por um diferente corante filogenético HFIS ( Seção 19.4). ■(b) Possível mecanismo da oxidação sintrófica anóxica de metano, nos agregados celulares.

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■ Figura 20.27 O rúmen. (a) Diagrama esquemático do rúmen e sistema gastrointestinal de uma vaca. O alimento desloca-se do esôfago ao rúmen, é regurgitado e dirige-se ao retículo, omaso, abomaso e intestinos, nessa ordem. O abomaso é um compartimento ácido, análogo ao estômago de animais monogástricos, tais como porcos e humanos.

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■ Figura 20.28 Reações bioquímicasno rúmen. O principal substrato, a glicose, e os produtos finais estão ressaltados; as linhas pontilhadas indicam vias secundárias. As concentrações aproximadas de ácidos graxos voláteis (AGVs) no rúmen, em estado de equilíbrio, são acetato, 60 mM; propionato, 20 mM; butirato, 10 mM. Os AGVs são consumidos pelo ruminante e convertidos em proteínas animais. Por essa razão, as bactérias sintróficas oxidantes de ácidos graxos (ver ■Seção 20.10) não correspondem a componentes significativos do ecossistema microbiano do rúmen.

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