Na quimiossíntese, tal como na fotossíntese, é possível distinguir duas fases:
• Produção de moléculas de ATP e de NADPH - Da oxidação de compostos minerais (amoníaco, sulfureto de hidrogénio, carbonatos e sulfatos de ferro) obtêm-se electrões (e") e protões (H+) que vão ser transportados ao longo de uma cadeia, ocorrendo a fosforilação de ADP em ATP e a redução do NADP+ em NADPH.
• Redução de dióxido de carbono - Esta fase corresponde à fase química da fotossíntese, ocorrendo também aqui um ciclo idêntico ao de Calvin, onde intervêm as moléculas de ATP e de NADPH produzidas na fase anterior. Neste ciclo verifica-se a fixação do dióxido de carbono, que é reduzido, permitindo a formação de substâncias orgânicas.
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