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Introducción

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Las primeras formas de vida sobre la Tierra debieron haber obtenido sus materias primas y energía de moléculas orgánicas simples disueltas en su ambiente acuoso. Tales moléculas orgánicas tuvieron que formarse por medios abióticos, o sea, como resultado de reacciones químicas no biológicas que ocurrieron en los océanos primitivos. Por lo tanto, justo como los seres humanos sobreviven con los nutrientes que toman de su ambiente, del mismo modo debieron ser las formas de vida originales. Los organismos que dependían de una fuente externa de compuestos orgánicos se llamaron heterótrofos.

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El número de organismos heterótrofos que vivió en la Tierra primitiva debió ser muy limitado porque la producción espontánea de moléculas orgánicas es muy lenta. La evolución de la vida en el planeta recibió un impulso tremendo con la aparición de organismos que empleaban una nueva estrategia metabólica. A diferencia de sus predecesores, estos organismos podían fabricar sus propios nutrientes orgánicos a partir de tipos más sencillos de moléculas inorgánicas, como el dióxido de carbono (CO2) y el sulfuro de hidrógeno (H2S). Los organismos capaces de sobrevivir con CO2 como su principal fuente de carbono se denominan autótrofos.

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La manufactura de moléculas orgánicas complejas a partir de CO2 demanda grandes cantidades de energía. En el curso de la evolución surgieron dos tipos principales de autótrofos que se distinguen por su fuente de energía. Los quimioautótrofos utilizan la energía almacenada en moléculas inorgánicas (como amoniaco, sulfuro de hidrógeno o nitritos) para convertir el CO2 en compuestos orgánicos, mientras que los fotoautótrofos emplean la energía radiante del Sol para obtener el mismo resultado. Como todos los quimioautótrofos son procariotas y su contribución relativa a la formación de la biomasa en la Tierra es pequeña, sus actividades metabólicas no se consideran más. Por otro lado, los fotoautótrofos son los encargados de capturar la energía que impulsa las actividades de la mayor parte de los organismos de la Tierra. El grupo de fotoautótrofos incluye plantas y algas eucariotas, varios protistas flagelados y miembros de varios grupos de procariotas. Todos estos organismos realizan fotosíntesis, un proceso en el que la energía de la luz solar se transforma en energía química que se almacena en carbohidratos y otras moléculas orgánicas.

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Durante la fotosíntesis se retiran electrones con relativamente baja energía de un compuesto donador y se convierten en electrones de alta energía con la energía absorbida de la luz.1 Estos electrones de alta energía se emplean después en la síntesis de moléculas biológicas reducidas, como almidón y aceites. Es probable que los primeros grupos de fotoautótrofos, que pudieron haber dominado la Tierra durante 2 mil millones de años, utilizaran sulfuro de hidrógeno como su fuente de electrones para la fotosíntesis, con la reacción general a la luz

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donde (CH2O) representa una unidad de carbohidrato. Muchas bacterias actuales efectúan ...

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