Aunque pueden parecer muy diferentes o incluso menos sofisticados a primera vista, los procariotas tienen al menos una cosa en com煤n con todos los otros organismos: requieren combustible para alimentar sus vidas. Los procariotas, que incluyen organismos en los dominios bacterias y arqueas, son muy diversos en lo que respecta al metabolismo o las reacciones qu铆micas que los organismos utilizan para producir combustible. por ejemplo, una categor铆a de procariotas, llamados extrem贸filos , prosperan en condiciones que destruir铆an otras formas de vida, como el agua sobrecalentada de los respiraderos hidrotermales en las profundidades del oc茅ano. estas bacterias de azufre manejan temperaturas del agua de hasta 750 grados Fahrenheit bien, y obtienen su combustible del sulfuro de hidr贸geno que se encuentra en los respiraderos.
Algunos de los procariotas m谩s importantes se basan en la captura de fotones para producir su combustible a trav茅s de la fotos铆ntesis. Estos organismos son fot贸trofos.
驴Qu茅 es un fot贸trofo?
La palabra fototrofo da la primera pista que revela lo que hace que estos organismos sean importantes. significa "alimento ligero" en griego. En pocas palabras, los fot贸trofos son organismos que obtienen su energ铆a de los fotones o part铆culas de luz. probablemente ya sepas que las plantas verdes usan la luz para generar energ铆a a trav茅s de la fotos铆ntesis. Sin embargo, este proceso no se limita a las plantas. muchos organismos procari贸ticos y eucari贸ticos realizan la fotos铆ntesis para hacer su propio alimento, incluidas las bacterias fotosint茅ticas y algunas algas. Si bien la fotos铆ntesis es similar entre todos los organismos que lo hacen, el proceso de fotos铆ntesis bacteriana es menos complicado que la fotos铆ntesis de las plantas.
驴Qu茅 es la clorofila bacteriana?
Al igual que las plantas verdes, las bacterias fototr贸ficas usan pigmentos para capturar fotones como fuentes de energ铆a para la fotos铆ntesis. para las bacterias, estas son bacterioclorofilas que se encuentran en la membrana plasm谩tica (en lugar de en los cloroplastos, como los pigmentos de clorofila de las plantas). Las bacterioclorofilas existen en siete variedades conocidas, etiquetadas a, b, c, d, e, c s o g. Cada variante es estructuralmente diferente y, por lo tanto, puede absorber un tipo espec铆fico de luz del espectro, que va desde la radiaci贸n infrarroja hasta la luz roja y la luz roja lejana. El tipo de bacterioclorofila que contiene una bacteria fototr贸fica depende de su especie.
Pasos en la fotos铆ntesis bacteriana.
Al igual que la fotos铆ntesis de las plantas, la fotos铆ntesis bacteriana ocurre en dos etapas: reacciones a la luz y reacciones a la oscuridad. En la etapa de luz, las bacterioclorofilas capturan fotones. el proceso de absorci贸n de esta energ铆a luminosa excita la bacterioclorofila, desencadenando una avalancha de transferencias de electrones y, en 煤ltima instancia, produce trifosfato de adenosina (atp) y nicotinamida adenina dinucle贸tido fosfato (nadph). En la etapa oscura, esas mol茅culas atp y nadph se usan en reacciones qu铆micas que transforman el di贸xido de carbono en carbono org谩nico a trav茅s de un proceso llamado fijaci贸n de carbono.
diferentes tipos de bacterias producen combustible al fijar el carbono de diferentes maneras utilizando una fuente de carbono como el di贸xido de carbono. por ejemplo, las cianobacterias usan el ciclo de calvin. este mecanismo utiliza un compuesto con cinco carbonos llamado rubp para atrapar una mol茅cula de di贸xido de carbono y formar una mol茅cula con seis carbonos. esto se divide en dos partes iguales, y una mitad sale del ciclo como una mol茅cula de az煤car. la otra mitad se transforma en una mol茅cula con cinco carbonos, gracias a las reacciones que involucran atp y nadph. Entonces, el ciclo comienza de nuevo. otras bacterias dependen del ciclo de Kreb inverso, que es una serie de reacciones qu铆micas que utilizan donantes de electrones (como hidr贸geno, sulfuro o tiosulfato) para producir carbono org谩nico a partir de compuestos inorg谩nicos, di贸xido de carbono y agua.
驴Por qu茅 son importantes los fot贸trofos?
Los fot贸trofos que usan la fotos铆ntesis (llamados fotoaut贸trofos) forman la base de la cadena alimenticia. otros organismos que no pueden realizar la fotos铆ntesis obtienen su combustible mediante el uso de organismos fotoautotr贸ficos como fuente de alimento. Debido a que no pueden convertir la luz en combustible por s铆 solos, estos organismos simplemente comen los organismos que hacen y usan sus cuerpos como fuente de energ铆a. ya que la fijaci贸n de carbono utiliza di贸xido de carbono para producir combustible en forma de mol茅culas de az煤car, los fot贸trofos ayudan a reducir el exceso de di贸xido de carbono en la atm贸sfera.
Los fot贸trofos pueden incluso ser responsables del ox铆geno libre en la atm贸sfera que le permite respirar y prosperar en la tierra. esta posibilidad, llamada gran evento de oxigenaci贸n, propone que las cianobacterias que realizan la fotos铆ntesis y liberan ox铆geno como un subproducto eventualmente producen demasiado ox铆geno para ser absorbido por el hierro en el ambiente. este exceso se convirti贸 en parte de la atm贸sfera y dio forma a la evoluci贸n en el planeta desde ese punto en adelante, haciendo posible que los humanos eventualmente emergieran.