Bàsic
1D’on surten el carboni, els electrons i l’energia?
Es descriuen tres organismes:
- P: utilitza llum, obté carboni del CO₂ i fa fotosíntesi oxigènica.
- Q: viu sense llum, oxida nitrit a nitrat, utilitza O₂ i obté carboni del CO₂.
- R: oxida glucosa, utilitza O₂ i obté el carboni de compostos orgànics.
- aFes a la llibreta una taula amb una fila per a P, Q i R i aquestes columnes, i completa-la: font inicial d’energia, font de carboni, donador d’electrons indicat i autòtrof o heteròtrof.
- bQuin és quimioautòtrof? Explica per què no és suficient dir que «obté energia de reaccions químiques» per identificar-lo.
- cCorregeix aquestes afirmacions:
- «El CO₂ proporciona l’energia necessària per fabricar matèria orgànica.»
- «Tots els autòtrofs necessiten llum.»
- «Si una cèl·lula té ATP, ja té tot el que necessita per sintetitzar àcids grassos.»
- «Els microorganismes quimioautòtrofs són tots bacteris i només viuen en ambients extrems.»
- dDibuixa un esquema de quatre passos que connecti l’oxidació d’un compost inorgànic amb la fabricació de matèria orgànica. Diferencia-hi el paper de l’ATP i el del poder reductor.
Pista 1
Classifica per separat la font d’energia i la font de carboni.
Pista 2
En la fotosíntesi oxigènica, l’aigua cedeix els electrons.
Pista 3
Un compost pot proporcionar electrons i energia sense aportar el carboni de la biomassa.
Pista 4
A l’esquema, l’ATP ha de representar energia i el poder reductor, electrons.
Mostra la solució
a)
| Organisme | Font inicial d’energia | Font de carboni | Donador d’electrons indicat | Autòtrof o heteròtrof |
|---|---|---|---|---|
| P | Llum | CO₂ | H₂O | Autòtrof (fotoautòtrof) |
| Q | Oxidació del nitrit | CO₂ | Nitrit | Autòtrof (quimioautòtrof) |
| R | Oxidació de la glucosa | Compostos orgànics | Glucosa, mitjançant les vies d’oxidació i els coenzims | Heteròtrof (quimioheteròtrof) |
- bQ és quimioautòtrof i, més concretament, quimiolitoautòtrof. Dues justificacions, una per a cada font:
- Energia: l’obté de l’oxidació del nitrit, una substància inorgànica, sense llum → quimiòtrof (litòtrof).
- Carboni: l’obté del CO₂ → autòtrof.
Dir només que obté energia de reaccions químiques no el distingeix de R. R també obté energia química, però utilitza compostos orgànics com a font de carboni.
c)
- El CO₂ aporta carboni, però la seva incorporació a matèria orgànica necessita una font d’energia i poder reductor.
- Hi ha autòtrofs que no necessiten llum: els quimioautòtrofs obtenen energia de reaccions químiques.
- Per sintetitzar àcids grassos també calen precursors carbonats, NADPH i els enzims adequats.
- Hi ha quimioautòtrofs entre els bacteris i els arqueus. També viuen en sòls, aigües i altres ambients no extrems.
- dEsquema model:
1. Oxidació d’un compost inorgànic
│
▼
2. Transport d’electrons i formació d’un gradient de protons
│
▼
3. Obtenció d’ATP i de poder reductor*
│
▼
4. Fixació de CO₂ i síntesi de matèria orgànica
* L’obtenció de poder reductor pot necessitar mecanismes addicionals i consumir energia.
L’ATP aporta energia a les reaccions. El poder reductor cedeix electrons per reduir els compostos de carboni.