Chemiotrofi

Un chemiotrofo è un organismo che utilizza composti soggetti a reazione di ossidazione (redox) per ottenere la sua potenza. Queste singole sostanze usano l'anidride carbonica come fonte di carbonio.

In base alle loro caratteristiche, i chemotrofi possono essere differenziati in chemioautotrofi e chemioeterotrofi. Proprio come i fotoautotrofi usano la luce del sole come energia, i chemioautotrofi richiedono l'ossidazione di composti inorganici per ottenere carbonio.

Gli eterotrofi chimici, tuttavia, non possono usare l'anidride carbonica per ottenere carbonio. Ecco perché sviluppano l'ossidazione di alcune rare molecole organiche.

La capacità dei chemiotrofi di produrre composti complessi traendo energia da altri composti più semplici è chiamata sintesi chimica.

A questo punto è importante ricordare che il metabolismo dei file è un processo realizzato attraverso reazioni biochimiche che permettono la crescita degli organismi. Queste reazioni sono la manutenzione (che forniscono energia, per esempio) e la biosintesi (che utilizzano energia). La particolarità degli organismi chemotrofi è che producono energia consumandone una piccola quantità.

Molti dei chemotrofi sono batterie che vivono in ambienti con poca o nessuna irradiazione solare. In questi ambienti ristretti, aiutano a recuperare l'energia e permettono alla catena di alimentazione di rimanere intatta.

Trasformando le sostanze chimiche tossiche in sostanze chimiche che sostengono la vita, le batterie chemotropiche sono progettate per ripulire le aree inquinate. Infatti, i chemiotrofi sono spesso utilizzati per la decontaminazione quando c'è una fuoriuscita di petrolio.

Come batterie che contengono ferro e manganese, i chemiotrofi si trovano nelle profondità degli oceani e attraverso questo fenomeno ottengono l'energia necessaria per svolgere le loro funzioni biologiche. Durante questa reazione chimica, ottengono un elettrone addizionale, che serve per potenziare le cellule e sostituire o aumentare il normale fototrofismo.

In generale, solo nelle zone con alte concentrazioni di ferro si possono osservare queste sostanze chimiche ferro-ossidanti. Tra i più comuni ci sono i nuovi letti di lava o quelli provenienti dall'attività idrotermale (che si verifica quando l'acqua di mare penetra nella crosta rocciosa e reagisce per emergere come una soluzione notevolmente calda e ricca di minerali, un fenomeno naturale nelle profondità dell'oceano).

Il ferro non è facile da trovare nella maggior parte dell'oceano per due ragioni ben definite: i batteri non lo trovano appena lo trovano; l'ossigeno che si dissolve in acqua produce un effetto ossidativo. Anche se i chemiotrofi possono ricevere ferro dal mantello terrestre grazie a quelli della lava, è nelle rocce ignee di recente formazione che ci sono livelli di ferro che non sono sufficienti a soddisfare pienamente i loro bisogni. Inoltre, poiché l'ossigeno è essenziale perché la reazione abbia luogo, queste batterie si trovano solo vicino alla superficie, dove questo elemento chimico è più abbondante.

Siccome la scienza ha dimostrato così tanto negli ultimi secoli e, soprattutto, negli ultimi decenni, ci sono ancora molti misteri della natura da risolvere. Uno di questi è lo strano modo in cui i chemiotrofi lavorano lo spray per rimuovere il ferro. Si crede che usino alcune funzioni organiche per digerirlo, probabilmente per mezzo di composti o enzimi specializzati per portare più ossido ferroso in superficie.

Altre fonti abbondanti di ferro disciolto raggiungono le profondità dell'oceano e sono anche responsabili della sua sopravvivenza. Infatti, molti tipi diversi coesistono intorno a loro grazie all'alto gradiente termico che li caratterizza.