Fotótrofo
Los fotótrofos (del griego antiguo φῶς , φωτός ( phôs, phōtós ) 'luz' y τροφή ( trophḗ ) 'alimento') son organismos que llevan a cabo la captura de fotones para producir compuestos orgánicos complejos (por ejemplo, carbohidratos ) y adquirir energía. Utilizan la energía de la luz para llevar a cabo varios procesos metabólicos celulares. Es un error común pensar que los fotótrofos son obligatoriamente fotosintéticos . Muchos fotótrofos, pero no todos, suelen realizar la fotosíntesis: convierten anabólicamente el dióxido de carbono en material orgánico para ser utilizado estructuralmente, funcionalmente o como fuente para procesos catabólicos posteriores (por ejemplo, en forma de almidones, azúcares y grasas). Todos los fotótrofos utilizan cadenas de transporte de electrones o bombeo directo de protones para establecer un gradiente electroquímico que es utilizado por la ATP sintasa para proporcionar la moneda de energía molecular para la célula. Los fotótrofos pueden ser autótrofos o heterótrofos . Si sus donantes de electrones e hidrógeno son compuestos inorgánicos (por ejemplo, Na
2S
2Oh
3, como en algunas bacterias de azufre púrpura , o H
2S , como en el caso de algunas bacterias verdes del azufre , también se las puede llamar litotrofas y, por lo tanto, algunos fotoautótrofos también se denominan fotolitoautótrofos. Ejemplos de organismos fotótrofos son Rhodobacter capsulatus , Chromatium y Chlorobium .
Historia
Originalmente utilizado con un significado diferente, el término tomó su definición actual después de Lwoff y colaboradores (1946). [1] [2]
Fotoautotrofo
La mayoría de los fotótrofos reconocidos son autótrofos , también conocidos como fotoautótrofos , y pueden fijar carbono . Pueden contrastarse con los quimiótrofos que obtienen su energía mediante la oxidación de donantes de electrones en sus entornos. Los fotoautótrofos son capaces de sintetizar su propio alimento a partir de sustancias inorgánicas utilizando la luz como fuente de energía. Las plantas verdes y las bacterias fotosintéticas son fotoautótrofos. Los organismos fotoautotróficos a veces se denominan holofíticos . [3]
Los organismos fotosintéticos oxigenados utilizan clorofila para capturar energía luminosa y oxidar el agua, "dividándola" en oxígeno molecular.
Ecología
En un contexto ecológico , los fotótrofos suelen ser la fuente de alimento para la vida heterotrófica vecina. En los ambientes terrestres, las plantas son la variedad predominante, mientras que los ambientes acuáticos incluyen una variedad de organismos fotótrofos como las algas (p. ej., el kelp ), otros protistas (como la euglena ), el fitoplancton y las bacterias (como las cianobacterias ).
Las cianobacterias, que son organismos procariotas que realizan la fotosíntesis oxigenada, ocupan muchas condiciones ambientales, incluyendo agua dulce, mares, suelo y líquenes . Las cianobacterias realizan la fotosíntesis de manera similar a la de las plantas porque el orgánulo de las plantas que realiza la fotosíntesis se deriva de una cianobacteria endosimbiótica [4] . [5] Esta bacteria puede utilizar el agua como fuente de electrones para realizar reacciones de reducción de CO2 .
Un fotolitoautótrofo es un organismo autótrofo que utiliza energía luminosa, un donante de electrones inorgánico (por ejemplo, H 2 O, H 2 , H 2 S) y CO 2 como fuente de carbono .
Fotoheterótrofo
A diferencia de los fotoautótrofos, los fotoheterótrofos son organismos que dependen exclusivamente de la luz para su energía y principalmente de compuestos orgánicos para su carbono. Los fotoheterótrofos producen ATP mediante fotofosforilación , pero utilizan compuestos orgánicos obtenidos en el medio ambiente para construir estructuras y otras biomoléculas. [6]
Clasificación por moléculas que captan luz
La mayoría de los fotótrofos utilizan clorofila o la bacterioclorofila relacionada para captar la luz y se conocen como clorofotótrofos . Otros, sin embargo, utilizan retinal y son retinalofotótrofos . [7]
Diagrama de flujo
Fuente de energía Fuente de carbono | Quimiotrofo | Fotótrofo |
|---|---|---|
| Autótrofo | Quimioautotrofo | Fotoautotrofo |
| Heterótrofo | Quimioheterótrofo | Fotoheterótrofo |
Véase también
Referencias
- ^ Lwoff, A., CB van Niel, PJ Ryan y EL Tatum (1946). Nomenclatura de los tipos nutricionales de microorganismos. Simposios de Cold Spring Harbor sobre biología cuantitativa (5.ª ed.), vol. XI, The Biological Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, págs. 302-303, [1].
- ^ Schneider, С. K. 1917. Illustriertes Handwörterbuch der Botanik. 2. Aufl., herausgeg. por K. Linsbauer. Leipzig: Engelmann, [2].
- ^ Hine, Robert (2005). Diccionario de biología Facts on File . Infobase Publishing. pág. 175. ISBN 978-0-8160-5648-4.
- ^ Hill, Malcolm S. "Fronteras de posibilidades de producción en simbiosis fotótrofa:heterótrofa: compensaciones en la asignación de depósitos fijos de carbono y los desafíos que estas alternativas presentan para comprender la adquisición de hábitats intracelulares". Frontiers in Microbiology 5 (2014): 357. PMC . Web. 11 de marzo de 2016.
- ^ 3. Johnson, Lewis, Morgan, Raff, Roberts y Walter. "Conversión de energía: mitocondrias y cloroplastos". Biología molecular de la célula, sexta edición, de Alberts. 6.ª ed. Nueva York: Garland Science, Taylor & Francis Group, 2015. 774+. Impreso.
- ^ Campbell, Neil A.; Reece, Jane B.; Urry, Lisa A.; Cain, Michael L.; Wasserman, Steven A.; Minorsky, Peter V.; Jackson, Robert B. (2008). Biología (8.ª ed.). Pearson Benjamin Cummings. pág. 564. ISBN 978-0-8053-6844-4.
- ^ Gómez-Consarnau, Laura; Raven, John A.; Levine, Naomi M.; Cutter, Lynda S.; Wang, Deli; Seegers, Brian; Arístegui, Javier; Fuhrman, Jed A.; Gasol, Josep M.; Sañudo-Wilhelmy, Sergio A. (agosto de 2019). "Las rodopsinas microbianas son importantes contribuyentes a la energía solar capturada en el mar". Science Advances . 5 (8): eaaw8855. Bibcode :2019SciA....5.8855G. doi : 10.1126/sciadv.aaw8855 . ISSN 2375-2548. PMC 6685716 . PMID 31457093.
