Ejercicio resuelto de Metabolismo celular · Biología · 2020

Define, analizando las diferencias, los siguientes conceptos: a) un proceso autótrofo y uno heterótrofo b) quimiosíntesis y fotosíntesis.

$\mathbf{\text{Define,}}\mathbf{\text{analizando}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{diferencias,}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{siguientes}}\mathbf{\text{conceptos:}}\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{aut}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{trofo}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{uno}}\mathbf{\text{heter}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{trofo}}$

La nutrición autótrofa es aquella en la que el organismo fabrica su propia materia orgánica a partir de materia inorgánica sencilla —fundamentalmente ${\text{CO}}_2$, agua y sales minerales— utilizando una fuente externa de energía. La heterótrofa es aquella en la que el organismo no puede realizar esa síntesis y necesita tomar la materia orgánica ya elaborada por otros seres vivos.

La diferencia esencial está, pues, en la fuente de carbono: inorgánica en los autótrofos, orgánica en los heterótrofos. De ella se siguen las demás. Los autótrofos son los productores del ecosistema y los heterótrofos los consumidores y descomponedores, de modo que toda la materia orgánica de la biosfera procede, en última instancia, de los primeros. Y son autótrofas las plantas, las algas y algunas bacterias, mientras que son heterótrofos los animales, los hongos, la mayoría de las bacterias y muchos protistas.

Conviene deshacer un error frecuente: un organismo autótrofo no realiza solo anabolismo. Las plantas también respiran, y lo hacen las veinticuatro horas del día en todas sus células, incluidas las de la raíz, que no fotosintetizan.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{quimios}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{ntesis}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{fotos}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{ntesis.}}$

Ambas son formas de nutrición autótrofa y ambas fijan el ${\text{CO}}_2$ por la misma vía, el ciclo de Calvin, que necesita ATP y poder reductor.

La diferencia está en de dónde procede la energía con que se obtienen ese ATP y ese poder reductor.

La fotosíntesis utiliza la energía de la luz, captada por pigmentos fotosintéticos —clorofilas y carotenoides— en su fase luminosa. La realizan las plantas y las algas, en los cloroplastos, y las cianobacterias, en membranas tilacoidales libres. En su forma oxigénica emplea el agua como dador de electrones y libera oxígeno.

La quimiosíntesis utiliza la energía que se libera al oxidar compuestos inorgánicos reducidos presentes en el medio: amoniaco, nitritos, sulfuro de hidrógeno, azufre o compuestos de hierro. La realizan exclusivamente bacterias y arqueas —nitrificantes, sulfobacterias, ferrobacterias—, no necesita luz y no libera oxígeno; de hecho, la mayoría de estos organismos lo consumen.

Su importancia ecológica también difiere. La fotosíntesis sostiene la práctica totalidad de las cadenas tróficas y es responsable del oxígeno atmosférico; la quimiosíntesis, mucho menos abundante, cierra los ciclos biogeoquímicos del nitrógeno y del azufre —sin las bacterias nitrificantes no habría nitratos asimilables— y sostiene ecosistemas enteros allí donde no llega la luz, como las fuentes hidrotermales del fondo oceánico.