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Autótrofos e heterótrofos

Os seres vivos podem ser classificados em dois grandes grupos: autótrofos e heterótrofos. Os autótrofos são aqueles que têm a capacidade de sintetizarem matéria orgânica a partir da matéria inorgânica e assim, são considerados organismos capazes de produzir seu próprio alimento.

Os autótrofos possuem essa capacidade através da fotossíntese ou da quimiossíntese. Como exemplo temos as plantas, as algas, algumas bactérias e arqueobactérias.

Os heterótrofos são aqueles incapazes de produzir seu próprio alimento. Na cadeia alimentar são conhecidos como consumidores, pois se alimentam de produtores ou de outros consumidores.

Como exemplo temos os herbívoros (coelho, boi, cavalo), os carnívoros (leão, tigre), os onívoros (ser humano, urso, morcego), os hematófagos (animais que se alimentam de sangue, como o mosquito, piolho), os detritívoros (urubu, abutre), os insetívoros (sapos), e entre outros.

Autótrofos fotossintetizantes

A fotossíntese (principal processo autotrófico), é realizada pelos seres clorofilados, representados por plantas, alguns protistas, bactérias fotossintetizantes e cianobactérias.

Lebre comendo plantas

As plantas são autótrofas e os animais que se alimentam delas ou de outros seres vivos são heterótrofos (Foto: depositphotos)

Com exceção das bactérias fotossintetizantes, os demais seres usam na fotossíntese o gás carbônico (CO2) e a água (H20), formando carboidratos e gás oxigênio (O2), o qual é liberado para o meio. Por liberar gás oxigênio, esse tipo de fotossíntese é chamado de fotossíntese oxigena.

A equação geral da fotossíntese dos eucariontes e das cianobactérias é:

6 CO2 + 12 H2O      C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Essa equação mostra que, na presença de luz e clorofila, o gás carbônico e a água são usados na produção de carboidrato (glicose), gás oxigênio e água.

Os seres fotossintetizantes oxigenos são fundamentais para a manutenção da vida em nosso planeta, pois, além de serem a base da maior parte das cadeias alimentares, produzem oxigênio, gás mantido na atmosfera em concentrações adequadas, graças principalmente à atividade fotossintética.

Luz e pigmentos fotossintetizantes

A luz só pode ser utilizada na fotossíntese graças à presença de pigmentos especializados que conseguem captar a energia luminosa. A radiação solar é composta de vários comprimentos de onda. Entre eles, o olho humano só consegue distinguir os que compõem a luz visível ou luz branca.

Ao passar por um prisma, a luz é decomposta e podem-se perceber as sete cores que compõem a luz branca. Cada cor abrange uma faixa de comprimento de onda.

Os pigmentos têm a propriedade de absorver e refletir determinados comprimentos de onda. A cor do pigmento é dada pelo comprimento de onda refletido. Na fotossíntese, vários pigmentos participam da absorção de energia luminosa, sendo que nas plantas esses pigmentos são as clorofilas a e b e carotenoides.

As clorofilas refletem o comprimento de onda da luz verde e por isso são verdes. Os carotenoides podem ser de várias cores, desde alaranjados, amarelados ou avermelhados, associando-se ao comprimento de onda que refletem.

Como as plantas captam o carbono?

O gás carbônico do ar atmosférico entra nas plantas através de pequenas aberturas presentes nas folhas e em caules verdes. Por essas aberturas também ocorre saída de gás oxigênio produzido na fotossíntese e da água liberada sob a forma de vapor no processo de transpiração da planta.

Vamos dar ênfase ao que ocorre nas folhas, o principal órgão da planta responsável pela fotossíntese e pela transpiração. As trocas de gases e a saída de vapor de água ocorrem de maneira controlada por meio de estruturas especiais, os estômatos, formados por duas células estomáticas que delimitam um poro estomático.

A planta pode abrir ou fechar o poro estomático em função de determinadas variáveis. Uma variável de grande importância é a disponibilidade de água. Havendo restrição de água, os estômatos se fecham, reduzindo a perda de água por transpiração.

Certas plantas tropicais possuem adaptações à vida em locais com alta intensidade luminosa, altas temperaturas e baixa disponibilidade de água. Nessas condições, os estômatos podem permanecer fechados por muito tempo durante o dia, o que reduz a transpiração da planta.

Autótrofos quimiossintetizantes

A quimiossíntese é um processo em que a energia utilizada na formação de compostos orgânicos provém da oxidação de substâncias inorgânicas, e não da energia luminosa. A quimiossíntese é realizada por algumas bactérias que, por isso, são chamadas bactérias quimiossintetizantes ou quimiolitoautotróficas.

Os principais exemplos de bactérias quimiossintetizantes são:

  • Ferrobactérias: utilizam a energia química proveniente da oxidação de compostos de ferro para a síntese de matéria orgânica
  • Nitrobactérias: utilizam a energia química proveniente da oxidação de íons amônio ou de íons nitrito para a síntese de matéria orgânica. As nitrobactérias ou bactérias nitrificantes (gêneros Nitrosomonas e Nitrobacter) existem livres no solo e são de grande importância no ciclo do nitrogênio
  • Sulfobactérias: utilizam energia proveniente da oxidação de sulfeto de hidrogênio (H2S), como fazem as bactérias quimiossintetizantes das fontes termais submarinas.

Origem do oxigênio e fotossíntese bacteriana

O gás oxigênio liberado pela fotossíntese realizada pelos eucariontes e pelas cianobactérias provém da água, e não do gás carbônico, como se pensava antigamente. O primeiro pesquisador a propor isso foi Cornelius van Niel (1897-1985), na década de 1930, quando estudava bactérias fotossintetizantes.

O estudiosos verificou que as bactérias vermelhas sulfurosas (ou sulfobactérias púrpuras) realizavam uma forma particular de fotossíntese em que não havia formação de gás oxigênio.

Ele verificou que essas bactérias usam gás carbônico e sulfeto de hidrogênio (H2S) e produzem carboidrato e enxofre. Por não produzir oxigênio, a fotossíntese dessas bactérias é chamada anoxígena.

Heterótrofos

Os heterótrofos são aqueles que não produzem seu próprio alimento e por isso, os seres desta categoria buscam energia se alimentando de outros seres vivos. Os heterótrofos são consumidores que dependem direta ou indiretamente dos autótrofos (produtores). Do grego heteros = outro e trophos = alimentador.

Quando analisamos uma cadeia alimentar, observamos que os autótrofos estão sempre na base da mesma, enquanto que os heterótrofos formam os demais níveis tróficos, ou seja, podem ser consumidores ou decompositores.

Os consumidores primários são os animais herbívoros, que se alimentam diretamente dos autótrofos (produtores). Os consumidores secundários se alimentam dos consumidores primários e assim sucessivamente.

Por fim, os decompositores, que se alimentam da matéria orgânica em decomposição liberando para o meio ambiente os sais minerais. Esse processo é de grande importância para a ciclagem de nutrientes e são realizados pelos fungos e algumas bactérias.

Referências

HENAO-CASTRO, Alejandro et al. “Bacterias autótrofas y heterótrofas asociadas a nieve marina lodosa en arrecifes con escorrentía continental“. Universitas Scientiarum, v. 20, n. 1, p. 9-16, 2015.

GÓMEZ GARCÍA, Luis Felipe. “Estrategias Energéticas: heterótrofos y autótrofos“. 2014.

Sobre o autor

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Natália Duque é Graduada em Ciências Biológicas pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro.