¿qué son los autótrofos?
los autótrofos son cualquier organismo capaz de producir su propio alimento. Para la mayoría, esto se logra mediante el uso de energía de luz, agua y dióxido de carbono. En lugar de usar la energía del sol, algunos usarán energía química para hacer sus propios alimentos.
todos los autótrofos utilizan material no vivo (fuentes inorgánicas) para hacer sus propios alimentos., Debido a su capacidad para hacer sus propios alimentos, los autótrofos también se refieren comúnmente como productores primarios y, por lo tanto, ocupan la base de la cadena alimentaria. Varían ampliamente de los que se encuentran en la tierra (suelo) a los que viven en ambientes acuáticos.,d=»92bf61201a»>
Some examples include:
- Algae
- Cyanobacteria
- Maize plant
- Grass
- Wheat
- Seaweed
- Phytoplankton
* Foodchain – Food chain refers to a linear sequence through which food energy istransferred when one organism consumes another., Esta cadena se divide en diferentes niveles tróficos/nutricionales.
dado que los autótrofos no dependen de la materia orgánica y son capaces de hacer su propio alimento a partir de fuentes inorgánicas, ocupan la base de la cadena alimentaria (primer nivel trófico / nutricional) con herbívoros y carnívoros (así como omnívoros) ocupando el segundo y tercer nivel trófico respectivamente.,
Tipos de Autótrofos
si bien hay una amplia variedad de organismos y dispensas clasificados como autótrofos, hay dos tipos principales basado onhow que producen sus alimentos. Estos organismos viven en diferentes ambientes y utilizan diferentes mecanismos (y materiales) para producir energía.,
The two types are:
- Photoautotroph
- Chemoautotroph
Phototrophs/Photoautotrophs
Basically, phototrophy involves the use of lightenergy (from the sun) for photosynthesis., Aquí, la energía de la luz obtenida del sol se utiliza para producir material alimentario (material orgánico) a partir de dióxido de carbono y agua.
la mayoría de los organismos que utilizan este método para producir alimentos tienen cloroplastos (Unidos a la membrana), así como un núcleo unido a la membrana. Como tales, son organismos eucariotas.
hay varios procariotas que también son capaces de fotosíntesis. Esto incluye una serie de bacterias.,
Examples ofphototrophs/photoautotroph include:
- Higher plants (maize plant,trees, grass etc)
- Euglena
- Algae (Green algae etc)
- Bacteria (e.g.,Cianobacterias)
* todos los fotoautótrofos tienen clorofila (otros pigmentos quivalentes que les permiten absorber energía lumínica) que les permite captar energía lumínica
* las cianobacterias son el único tipo de bacteria que puede producir oxígeno durante la fotosíntesis, mientras que otras bacterias no pueden(las razones de esto se explicarán a continuación en detalle)
fotótrofos y fotosíntesis
como se mencionó, todos los fotoautótrofos tienen clorofila.,Mientras que algunas como las cianobacterias pueden no tener un cloroplasto que contenga clorofila, tienen clorofila en su lugar para capturar la energía de la luz para ser utilizada para la fotosíntesis.
en plantas superiores, la fotosíntesis tiene lugar en la capa mesófila de la hoja donde se encuentran los cloroplastos. El dióxido de carbono requerido para la fotosíntesis entra en la capa mesófila y en el cloroplasto a través de pequeñas aberturas en las hojas conocidas como estomas.,
normalmente, estas aperturas se encuentran debajo de las hojas para minimizar la pérdida de agua durante la transpiración. Mientras que el dióxido de carbono se absorbe a través de los estomas, el agua se absorbe a través de la ósmosis del suelo (por pelos radiculares especializados). El agua es transportada a las hojas(y otras partes de la planta) a través del xilema (uno de los tejidos vasculares de las plantas).
dentro del cloroplasto, la clorofila se encuentra en la membrana más interna conocida como membrana tilacoide., Este pigmento capta / absorbe las longitudes de onda rojas y azules de la luz (espectros visibles) que producen la energía requerida para la fotosíntesis.,
más sobre cloroplastos aquí
breve resumen de la fotosíntesis
la fotosíntesis ocurre en dos fases principales, estas incluyen:
fase dependiente de la luz (reacciones dependientes de la luz)
esta es la primera fase de la fotosíntesis y tiene lugar en la membrana tilacoide del cloroplasto.,
aquí, dosofotosistemas conocidos como fotosistema I y fotosistema II (PSI y PSII) tienen una variedad de pigmentos, incluida la molécula de clorofila que absorbe la energía de la luz.Esto proporciona la energía necesaria para mover electrones de las moléculas de agua a través de los fotosistemas para producir NADPH (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato)y ATP (trifosfato de adenosina).
la primera fase de la fotosíntesis se refiere como dependiente de la luz porque solo tiene lugar en presencia de luz solar.,El propósito principal de esta fase es convertir la energía lumínica del sol en energía bioquímica (ATP y NADPH). Usando esta energía química, las plantas son capaces de sintetizar material orgánico como azúcares.
reacciones independientes de la luz
en las plantas, las reacciones independientes de la luz tienen lugar en ausencia de luz solar. Debido a que la primera fase (reacciones dependientes de la luz)produjo con éxito energía en forma de ATP y NADPH, la luz solar no es más Necesaria dado que estas fuentes de energía proporcionan la energía requerida para la síntesis de azúcar., Aquí, el ciclo de Calvin se utiliza para describir las reacciones independientes de la luz.
en el ciclo de Calvin, las combinaciones de dióxido de carbono con ribulosa-1, 5-bisfosfato (RuBP) en presencia de Rubpcarboxilasa / oxigenasa, enzima (RuBisCo) para producir dos oléculas de ácido 3-fosfoglicérico (3-PGA) que es un-compuesto de carbono.Esta es la primera etapa de la reacción independiente de la luz y se conoce como carbonfixation.
la segunda fase se conoce como reducción y requiere ATP y NADPH., En esta etapa, las dos fuentes de energía proporcionan la energía necesaria para convertir el ácido 3-fosfoglicérico en gliceraldehído-3-fosfato (G3P), que es un azúcar de tres carbonos.
por último, en la tercera etapa conocida como regeneración, algunas moléculas de gliceraldehído-3-fosfato se utilizan para producir moléculas de azúcar(glucosa), mientras que otras se reciclan para regenerar RuBP para más reacciones. Esta etapa es alimentada por ATP que actúa como fuente de energía.,
Chlorophyll
For photoautotrophs, chlorophyll is a veryimportant pigment. This is because it helps capture sunlight that is then usedduring photosynthesis. All organisms that carry out photosynthesis havechlorophyll.,
hay dos tipos principales de clorofila que incluyen:
clorofila a – la clorofila A es la clorofila más común que se puede encontrar en la mayoría de fotoautótrofos incluyendo cianobacterias, plantas superiores y algas. La clorofila (a) captura la luz azul-violeta y naranja-roja (a 675nm) mientras refleja la luz verde (por lo tanto aparece verde en color). La energía de estas longitudes de onda se utiliza para la fotosíntesis.,
clorofila b-La clorofila b es común en algas y plantas y captura luz verde (a 640 nm). En los organismos en los que se encuentra,la clorofila b pasa energía de la luz a la clorofila A, actuando así para completar la clorofila A. es particularmente útil cuando hay poca luz que absorbe un espectro más amplio que la clorofila a. como resultado, se produce en abundancia durante los casos en que la luz solar es limitada.,
* dependiendo de la cantidad de luz disponible,la clorofila puede oxidarse para producir clorofila b
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durante la fotosíntesis, los fotoautótrofos usan dióxido de carbono y agua para producir moléculas de azúcar y oxígeno. Esta reacción es impulsada por la energía de la luz (la energía de la luz se utiliza para producir energía química).,
Fotosíntesis pueden ser presentados a través de la siguiente fórmula:
6CO2 (dióxido de carbono) + 6H2O (agua) C6H12O6(glucosa azúcar) + 6O2 (oxígeno)
Esta reacción es común entre muchas higherplants, las algas, así como las cianobacterias. Mientras que las cianobacterias son capaces de producir oxígeno y azúcar como producto final, otras bacterias no son capaces de producir oxígeno., Como resultado, las cianobacterias son las únicas bacterias que han demostrado ser capaces de producir oxígeno durante la fotosíntesis.
las bacterias que no producen oxígeno durante la fotosíntesis se clasifican como anaerobios obligatorios mientras que producen a través de un proceso referido a la fotosíntesis asanoxigénica.,
Algunos de los organismos que utilizan este mecanismo toproduce incluyen:
- Las bacterias púrpura
- las bacterias Verdes del azufre
- Heliobacteria
- Chloroflexi
Mientras que estos organismos utilizan la energía de la luz toproduce su propia energía, no utilizan el agua como fuente de protones.Más bien, gases como el sulfuro de hidrógeno se utilizan para la reducción., Para tales organismos como bacterias verdes del azufre, tales pigmentos como bacteriochlorophyll (A)y (b) absorben energía ligera que entonces se utiliza o reacción de la fotosíntesis.
Quimiotrofos
mientras que los fotoautótrofos obtienen su energía del sol, los quimiotrofos no necesitan el sol y, por lo tanto, obtienen su energía de diversas moléculas disponibles en su entorno.
los Quimiotrofos se dividen en dos grupos, incluidos los quimioorganótrofos (utilizan moléculas orgánicas como fuente de energía) y los quimiotrofos que utilizan moléculas inorgánicas., Aquí, nos centraremos en los quimiolitótrofos, dado que no utilizan moléculas orgánicas para producir energía.
estos organismos también se conocen como litótrofos e incluyen varias bacterias, incluidas las bacterias nitrificantes y las bacterias encontradas en gusanos tubulares en los niveles del mar profundo. Si bien estos organismos viven en ambientes donde no hay luz solar, hay suficiente material inorgánico para la biosíntesis.
esencialmente, la biosíntesis implica la oxidación del material inorgánico., Aquí, los quimiolitótrofos (células) toman el electrónor (hierro, azufre elemental y sulfuro de hidrógeno, etc.) que luego se oxidan para producir energía.
por ejemplo, la oxidación del sulfuro de hidrógeno produce electrones que se transportan a través de la cadena de transporte de electrones para la fosfolilación oxidativa que produce energía ATP. La energía química en forma de ATP se utiliza en la biosíntesis para fijar el carbono con el fin de producir compuestos orgánicos.,
* este proceso es diferente de la fotosíntesis, donde los autótrofos son capaces de producir su propia energía mediante el uso de la energía del sol. Debido a que los quimiolitótrofos no tienen acceso a la luz solar, tienen que depender de material inorgánico en su entorno.
importancia
como se mencionó, los autótrofos son productores primarios y, por lo tanto, ocupan la base de la cadena alimentaria en el primer nivel trófico.,Esto los hace muy importantes por naturaleza, dado que cualquier otro organismo que no sea un productor primario depende de ellos para su supervivencia. Por ejemplo, los herbívoros dependen de las plantas para su energía y comen varias plantas (hierba,maíz, hojas, etc.) como su fuente de alimento.
los carnívoros y los omnívoros dependen de las plantas y la carne como fuente de alimento y energía. Sin los autótrofos, que son los productores primarios, todos estos otros organismos en los niveles tróficos superiores no sobrevivirían porque la cadena alimentaria en su conjunto depende de los productores primarios.,
además de ser simplemente la fuente de alimentos yenergía, también son importantes de otras maneras. La bacteria etioautotrófica que vive en el gusano tubo gigante (Riftia pachyptila)utiliza sulfuro de hidrógeno (oxidación) para producir NADPH y ATP que luego se utiliza como material orgánico de síntesis. Esto es utilizado como la fuente de energía por el gusano.
esta es una relación simbiótica que permite que los dos organismos vivan y se beneficien entre sí., Aquí, por lo tanto, este tipo de autotrofia beneficia a los organismos que viven en entornos difíciles como el mar profundo.,div id=»77e249cdf7″>
diferencia entre heterótrofos y autótrofos
estos incluyen:
los autótrofos (en su mayor parte) utilizan material inorgánico para producir compuestos orgánicos, mientras que los heterótrofos no pueden – donde utilizan material como dióxido de carbono y agua para producir tales compuestos orgánicos como glucosa, los heterótrofos son simplemente consumidores que requieren material orgánico (compuestos orgánicos) como su fuente de energía.,
los autótrofos (fotótrofos) tienen orclorofila de cloroplastos o el equivalente de pigmentos de clorofila, mientras que los heterótrofos no necesitan estos pigmentos para absorber la energía de la luz para la fotosíntesis.
debido a que los heterótrofos no pueden llevar a cabo este proceso,no tienen ni requieren estos pigmentos., Los autótrofos que no usan lightenergy no tienen estos pigmentos, pero pueden usar material inorgánico para hacer su propio alimento como fuente de energía
dióxido de carbono: la mayoría de los autótrofos necesitan dióxido de carbono para sintetizar sus propios alimentos como fuente de energía. Es decir, el dióxido de carbono es en su mayor parte la fuente de carbono que se requiere para producir moléculas basadas en carbono (moléculas orgánicas como la glucosa).,
el dióxido de carbono no sirve para el mismo propósito en heterótrofos como seres humanos, vacas o cerdos, etc. (en tales heterótrofos, el dióxido de carbono ayuda con funciones tales como la vasodilatación, etc.).,
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Alan R. Hemsley and Peter Robert Bell. GreenPlants: Their Origin and Diversity. Originally published: 28 September 2000.
Beale, Samuel I., «Enzymes of ChlorophyllBiosynthesis.» Photosynthesis Research 60 (1999): 43-73.
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