Onde pode ser encontrada a enzima nitrogenase?

Passo 1

O enunciado pergunta onde pode ser encontrada a enzima nitrogenase, cujo papel é reduzir o N2 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 N2 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).

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