Fotótrofo - Phototroph
Los fotótrofos ( Gr : φῶς, φωτός = luz, τροϕή = nutrición) son organismos que realizan la captura de fotones para producir compuestos orgánicos complejos (como carbohidratos) y adquirir energía. Utilizan la energía de la luz para llevar a cabo diversos procesos metabólicos celulares. Es un error común pensar que los fotótrofos son obligatoriamente fotosintéticos . Muchos fotótrofos, aunque no todos, a menudo realizan la fotosíntesis: convierten anabólicamente el dióxido de carbono en material orgánico para ser utilizado estructural, funcionalmente o como fuente de 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 (p. Ej., Na
2 S
2 O
3 , como en algunas bacterias de azufre púrpura , o H
2 S , como en algunas bacterias de azufre verde ) también se pueden llamar litótrofos , por lo que algunos fotoautótrofos también se denominan fotolitoautótrofos. Ejemplos de organismos fotótrofos son: Rhodobacter capsulatus , Chromatium , Chlorobium , etc.
Historia
Originalmente usado con un significado diferente, el término tomó su definición actual después de Lwoff y colaboradores (1946).
Fotoautótrofo
La mayoría de los fotótrofos reconocidos son autótrofos , también conocidos como fotoautótrofos , y pueden fijar carbono . Se pueden contrastar con los quimiótrofos que obtienen su energía mediante la oxidación de los 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 fotoautótrofas. Los organismos fotoautótrofos a veces se denominan holofíticos . Estos organismos obtienen su energía para la síntesis de alimentos de la luz y son capaces de utilizar dióxido de carbono como su principal fuente de carbono.
Los organismos fotosintéticos oxigenados usan clorofila para capturar la energía luminosa y oxidan el agua, "dividiéndola" en oxígeno molecular. Por el contrario, las bacterias fotosintéticas anoxigénicas tienen una sustancia llamada bacterioclorofila , que se absorbe predominantemente en longitudes de onda no ópticas, para la captura de energía luminosa, viven en entornos acuáticos y, con luz, oxidarán sustancias químicas como el sulfuro de hidrógeno en lugar del agua.
Ecología
En un contexto ecológico , los fotótrofos son a menudo la fuente de alimento para la vida heterótrofa vecina. En ambientes terrestres, las plantas son la variedad predominante, mientras que los ambientes acuáticos incluyen una variedad de organismos fototróficos como algas (por ejemplo, algas marinas ), otros protistas (como euglena ), fitoplancton y bacterias (como cianobacterias ). La profundidad a la que la luz solar o la luz artificial pueden penetrar en el agua, de modo que pueda ocurrir la fotosíntesis, se conoce como zona fótica .
Las cianobacterias, que son organismos procariotas que llevan a cabo la fotosíntesis oxigenada, ocupan muchas condiciones ambientales, como agua dulce, mares, suelo y líquenes . Las cianobacterias realizan la fotosíntesis similar a una planta porque el orgánulo de las plantas que realiza la fotosíntesis se deriva de una cianobacteria endosimbiótica. Esta bacteria puede utilizar el agua como fuente de electrones para realizar reacciones de reducción de CO 2 . Evolutivamente, la capacidad de las cianobacterias para sobrevivir en condiciones oxigenadas , que se consideran tóxicas para la mayoría de las bacterias anaeróbicas , podría haberles dado a las bacterias una ventaja adaptativa que podría haber permitido que las cianobacterias se poblaran de manera más eficiente.
Un fotolitoautótrofo es un organismo autótrofo que utiliza energía luminosa y un donador de electrones inorgánicos (p. Ej., H 2 O, H 2 , H 2 S) y CO 2 como fuente de carbono . Los ejemplos incluyen plantas.
Fotoheterótrofo
A diferencia de los fotoautótrofos, los fotoheterótrofos son organismos que dependen únicamente de la luz para su energía y principalmente de compuestos orgánicos para su carbono. Los fotoheterótrofos producen ATP a través de la fotofosforilación, pero usan compuestos orgánicos obtenidos ambientalmente para construir estructuras y otras biomoléculas.
Diagrama de flujo
