Onde pode ser encontrada a enzima nitrogenase?
Passo 1
O enunciado pergunta onde pode ser encontrada a enzima nitrogenase, cujo papel é reduzir o
molecular a amônia na fixação biológica de nitrogênio. Para responder, precisamos saber quais organismos sintetizam essa enzima e em que contexto ecológico ela atua.
Passo 2
A nitrogenase existe exclusivamente em procariontes diazotróficos, ou seja, bactérias e arqueias capazes de capturar
do ar e convertê-lo quimicamente em compostos nitrogenados. Essa limitação se deve ao fato de que a nitrogenase é muito sensível ao oxigênio e requer sistemas de proteção ou ambientes especiais para funcionar.
Passo 3
Podemos dividir esses microorganismos em dois grandes grupos:
- Vida livre: gêneros como Azotobacter, Clostridium e Klebsiella; além de cianobactérias fotossintetizantes (por exemplo, Anabaena e Nostoc), que formam heterócitos para proteger a nitrogenase.
- Simbióticos: bactérias que vivem dentro de nódulos radiculares de plantas. As mais conhecidas são os rizóbios (Rhizobium, Bradyrhizobium, Sinorhizobium) em leguminosas, e Frankia em actinorrizas de algumas árvores. Nessas associações, a planta fornece carbono e baixa concentração de O₂, permitindo que a nitrogenase funcione.
Passo 4
Em todos os casos a enzima está no citosol dos procariontes:
- Nas bactérias de vida livre, basta que elas habitem solos ou águas com pouco oxigênio dissolvido.
- Nas simbioses, a nitrogenase fica dentro das bactérias instaladas nos nódulos radiculares, onde o ambiente interno é regulado (com leghemoglobina, por exemplo) para manter o O₂ em níveis adequados.
Resposta
A enzima nitrogenase é encontrada unicamente em procariontes diazotróficos, seja em bactérias de vida livre (como Azotobacter, Clostridium, cianobactérias) ou em associações simbióticas dentro de nódulos radiculares de plantas (por exemplo, Rhizobium em leguminosas e Frankia em actinorrizas).