Metabolismo - Cianofícias

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Metabolismo de 
cianobactérias
Cianobactérias - o que são ?
•São organismos procarióticos aeróbios fotoautotróficos
•Os primeiros fósseis de cianobactérias datam de 2,5 bilhões
de anos atrás
•Foram os primeiros organismos responsáveis pela
transformação da atmosfera da Terra de redutora para
oxidante (anaeróbica para aeróbica)
• Os seus processos vitais requerem H2O, CO2, substâncias
inorgânicas e luz
•A fotossíntese é o principal modo de obtenção de energia
para o seu metabolismo
Cianobactérias - o que são ?
•Todas as espécies são capazes de fixar o CO₂ via ciclo de
Calvin, muitas fixam N₂ e a maioria consegue sintetizar suas
próprias vitaminas
•As células captam energia da luz e fixam o CO₂ durante o dia
• Durante a noite, geram energia por fermentação ou
respiração aeróbia de reservas de carbono
•Algumas cianobactérias em condições adversas de meio,
podem mudar da fotossíntese oxigênica para a anoxigênica
Metabolismo de Cianobactérias
• O fluxo de elétrons em fototróficos oxigênicos
envolve dois sistemas de reações luminosas
denominados fotossistemas I e II;
• A energia luminosa converte P680 em um redutor
moderadamente forte. A partir dessa etapa, o
elétron excitado pela luz é transportado ao longo
de vários carreadores de membrana, incluindo
uma proteína contendo cobre, denominada
plastocianina, que doa o elétron ao fotossistema I.
Fase Luminosa
Metabolismo de Cianobactérias
• Durante a transferência de um elétron de um
aceptor no fotossistema II para a molécula de
clorofila do centro de reação do fotossistema I, o
elétron é deslocado em uma direção
termodinamicamente favorável. Esse processo
estabelece uma força próton-motiva, a partir da qual
pode ocorrer a produção de ATP.
Fase Luminosa
Metabolismo de Cianobactérias
• Fase de Carboxilação: A enzima rubisco incorpora o
CO₂ à ribuose 1,5 bifosfato, formando uma molécula
de 6C, que sofre hidrólise em 2 moléculas de ácido
fosfoglicérico (PGA).
• Fase de redução: PGA é reduzido a PGald (Triose-
P), primeiro é adicionado um fosfato por ação do ATP
(fosforilação), logo o NADPH e H reduz o PGA em
PGald.
• Fase de Regeneração: A ribulose é regenerada para
futuras reações. O PGald se liga CO₂ moléculas de
Carbono (C) formando a RIBULOSE
Fase Química
Metabolismo de Cianobactérias
Fixação do Nitrogênio
•Realizam durante o período noturno ou durante o dia
por um mecanismo ainda desconhecido que requer
supressão da atividade fotossintética.
• Ocorre nos heterocistos, que são desprovidos de
fotossistema II, sendo assim, são incapazes de fixar
CO2, não possuindo doador de elétrons (piruvato)
necessário para fixar nitrogênio.
Metabolismo de Cianobactérias
Fixação do Nitrogênio
•Apresentam comunicação às células vegetativas
adjacentes, possibilitando a troca de moléculas.
•Enzima nitrogenase é inibida pelo oxigênio, portanto,
não pode ocorrer concomitantemente com fotossíntese
oxigênica
Metabolismo de Cianobactérias
Fixação do Nitrogênio
Agradeço a atenção de todos!