Resultados de aprendizaje
- Describir las formas en que los procariotas obtienen energía y carbono para los procesos vitales
Metabolismo procariota
Como todos los seres vivos, los procariotas necesitan energía y carbono. Satisfacen estas necesidades de diversas maneras. De hecho, los procariotas tienen casi todos los tipos posibles de metabolismo. Pueden obtener energía de la luz (foto) o de compuestos químicos (quimio). Pueden obtener el carbono del dióxido de carbono (autótrofos) o de otros seres vivos (heterótrofos). La mayoría de los procariotas son quimioheterótrofos. Dependen de otros organismos para obtener energía y carbono. Muchos descomponen los desechos orgánicos y los restos de organismos muertos. Desempeñan un papel vital como descomponedores y ayudan a reciclar el carbono y el nitrógeno. Los fotoautótrofos son importantes productores. Son especialmente importantes en los ecosistemas acuáticos.
Clasificación de los procariotas basada en el metabolismo
Pueden utilizarse dos necesidades nutricionales principales para agrupar a los procariotas. Estas son (1) el metabolismo del carbono, su fuente de carbono para construir moléculas orgánicas dentro de las células, y (2) el metabolismo energético, su fuente de energía utilizada para el crecimiento.
En términos de metabolismo del carbono, los procariotas se clasifican como heterótrofos o autótrofos:
- Los organismos heterótrofos utilizan compuestos orgánicos, generalmente de otros organismos, como fuentes de carbono.
- Los organismos autótrofos utilizan dióxido de carbono (CO2) como su única o principal fuente de carbono. Muchas bacterias autótrofas son fotosintéticas y obtienen su carbono del dióxido de carbono de la atmósfera. Este proceso de captar carbono inorgánico y convertirlo en moléculas orgánicas de azúcar se conoce como fijación del carbono.
El metabolismo energético en procariotas se clasifica como uno de los siguientes:
- Los organismos fotótrofos captan la energía lumínica del sol y la convierten en energía química dentro de sus células.
- Los organismos quimiótrofos descomponen moléculas orgánicas o inorgánicas para suministrar energía a la célula. Algunos organismos quimiótrofos también pueden utilizar sus moléculas orgánicas proveedoras de energía como suministro de carbono, lo que los convertiría en quimioheterótrofos.
Los organismos se clasifican entonces de la siguiente manera:
- Los fotoheterótrofos son organismos que capturan la energía de la luz para convertirla en energía química en las células, pero obtienen el carbono de fuentes orgánicas (otros organismos). Ejemplos son las bacterias púrpuras no azufradas, las bacterias verdes no azufradas y las heliobacterias.
- Los quimioheterótrofos son organismos que obtienen su fuente de energía y de carbono de fuentes orgánicas. Los quimioheterótrofos deben consumir los componentes orgánicos que no pueden fabricar por sí mismos. La mayoría obtienen su energía de moléculas orgánicas como los azúcares. Este modo de nutrición es muy común entre los eucariotas, incluidos los seres humanos.
- Los fotoautótrofos son células que capturan la energía de la luz y utilizan el dióxido de carbono como fuente de carbono. Existen muchos procariotas fotoautótrofos, entre los que se encuentran las cianobacterias. Los procariotas fotoautótrofos utilizan compuestos similares a los de las plantas para atrapar la energía de la luz.
- Los quimioautótrofos son células que descomponen moléculas inorgánicas para suministrar energía a la célula, y utilizan el dióxido de carbono como fuente de carbono. Los quimioautótrofos incluyen procariotas que descomponen el sulfuro de hidrógeno (H2S, el gas que huele a «huevo podrido») y el amoníaco (NH4). Nitrosomonas, una especie de bacteria del suelo, oxida el NH4+ a nitrito (NO2-). Esta reacción libera energía que las bacterias utilizan. Muchos quimioautótrofos también viven en ambientes extremos, como los respiraderos de aguas profundas (extremófilos).
Figura 1. Este diagrama de flujo ayuda a determinar si una especie es autótrofa o heterótrofa, fotótrofa o quimiótrofa. Por ejemplo, «¿Obtener carbono en otro lugar?» pregunta si la fuente de carbono es otro organismo. Si la respuesta es «sí», el organismo es heterótrofo. Si la respuesta es «no», el organismo es autótrofo.
En Resumen: Cómo Obtienen Energía los Procariotas
Los procariotas satisfacen sus necesidades de carbono y energía de varias maneras. Pueden ser fotoautótrofos, quimioautótrofos, fotoheterótrofos o quimioheterótrofos.
| Modo nutricional | Fuente de energía | Fuente de carbono |
|---|---|---|
| Fotoautótrofos | Luz | Dióxido de carbono (o compuestos relacionados) |
| Fotoautótrofo | Luz | Compuestos orgánicos |
| Quimioautótrofo | Compuestos químicos | Dióxido de carbono (o compuestos relacionados) |
| Quimioautótrofo | Compuestos químicos | Compuestos orgánicos |
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