Ejercicio resuelto de Metabolismo celular · Biología · 2023

Hay algunos organismos que tienen un metabolismo quimiosintético:

a) ¿Qué quiere decir esto? [0,4 puntos]

b) ¿Qué tipo de organismos son? [0,3 puntos]

c) ¿Qué importancia tienen para los ecosistemas donde viven? [0,3 puntos]

$\textbf{a) ¿Qué quiere decir esto? [0,4 puntos]}$

Quiere decir que son organismos autótrofos que sintetizan su propia materia orgánica a partir de materia inorgánica, pero que la energía necesaria para hacerlo no la toman de la luz, sino de la oxidación de compuestos inorgánicos reducidos presentes en el medio.

El proceso consta de dos etapas. En la primera, la oxidación de $NH_3$, $H_2S$, $Fe^{2+}$ o $H_2$ libera energía que se emplea en sintetizar ATP y en obtener poder reductor. En la segunda, ese ATP y ese poder reductor se gastan en fijar el $CO_2$ mediante el ciclo de Calvin, exactamente el mismo que utilizan las plantas.

La diferencia con la fotosíntesis está, por tanto, solo en el origen de la energía: la fotosíntesis la toma de la luz y necesita pigmentos, y la quimiosíntesis la toma de una reacción química y puede desarrollarse en completa oscuridad.

$\textbf{b) ¿Qué tipo de organismos son? [0,3 puntos]}$

Son exclusivamente procariotas: bacterias y arqueas. Ningún eucariota realiza quimiosíntesis.

Se clasifican por el sustrato que oxidan. Las bacterias nitrificantes, como $\textit{Nitrosomonas}$, que oxida el amoníaco a nitrito, y $\textit{Nitrobacter}$, que oxida el nitrito a nitrato. Las sulfobacterias, como $\textit{Thiobacillus}$ o $\textit{Beggiatoa}$, que oxidan el sulfuro de hidrógeno y el azufre hasta sulfato. Las ferrobacterias, que oxidan el hierro ferroso a férrico. Y las bacterias del hidrógeno, que oxidan el $H_2$.

$\textbf{c) ¿Qué importancia tienen para los ecosistemas donde viven? [0,3 puntos]}$

Su importancia es de dos órdenes.

Cierran los ciclos biogeoquímicos, y en particular el del nitrógeno. Las bacterias nitrificantes transforman el amoníaco procedente de la descomposición de la materia orgánica en nitrato, que es la forma en que las plantas pueden asimilar el nitrógeno; sin ellas, los restos de los seres vivos no volverían al ecosistema como nutriente aprovechable y la fertilidad del suelo se agotaría. Lo mismo hacen las bacterias del azufre y del hierro en sus respectivos ciclos.

Y en determinados ecosistemas son los productores primarios, es decir, ocupan el lugar que en la superficie ocupan las plantas. Es el caso de las fumarolas hidrotermales de las dorsales oceánicas, a miles de metros de profundidad, donde no llega la luz: allí las sulfobacterias sostienen por sí solas comunidades enteras de gusanos, moluscos y crustáceos. Son los únicos ecosistemas complejos conocidos que no dependen de la energía solar.