autótrofos vs. heterótrofos
Los organismos vivos obtienen energía química de una de dos maneras.
los autótrofos, que se muestran en la figura a continuación, almacenan energía química en moléculas de carbohidratos que construyen ellos mismos. Los alimentos son energía química almacenada en moléculas orgánicas. Los alimentos proporcionan tanto la energía para hacer el trabajo como el carbono para construir cuerpos. Debido a que la mayoría de los autótrofos transforman la luz solar para hacer alimentos, llamamos al proceso que usan fotosíntesis., Solo tres grupos de organismos-plantas, algas y algunas bacterias-son capaces de esta transformación energética que da vida. Los autótrofos hacen alimentos para su propio uso, pero también hacen lo suficiente para mantener otras vidas. Casi todos los demás organismos dependen absolutamente de estos tres grupos para el alimento que producen. Los productores, como son conocidos los autótrofos, comienzan las cadenas alimenticias, que alimentan toda la vida. Las Cadenas alimentarias se discutirán en el concepto de» Cadenas alimentarias y redes alimentarias».
los heterótrofos no pueden hacer sus propios alimentos, por lo que deben comerlos o absorberlos., Por esta razón, los heterótrofos también se conocen como consumidores. Los consumidores incluyen todos los animales y hongos y muchos protistas y bacterias. Pueden consumir autótrofos u otros heterótrofos o moléculas orgánicas de otros organismos. Los heterótrofos muestran una gran diversidad y pueden parecer mucho más fascinantes que los productores. Pero los heterótrofos están limitados por nuestra total dependencia de los autótrofos que originalmente hicieron nuestra comida. Si las plantas, las algas y las bacterias autótrofas desaparecieran de la tierra, los animales, los hongos y otros heterótrofos pronto desaparecerían también. Toda vida requiere un aporte constante de energía., Solo los autótrofos pueden transformar esa última fuente solar en la energía química de los alimentos que alimenta la vida, como se muestra en la figura a continuación.
los autótrofos fotosintéticos, que producen alimentos utilizando la energía de la luz solar, incluyen (a) plantas, (B) algas y (c) ciertas bacterias.
La fotosíntesis proporciona más del 99 por ciento de la energía para la vida en la tierra. Un grupo mucho más pequeño de autótrofos, en su mayoría bacterias en ambientes oscuros o de bajo oxígeno, producen alimentos utilizando la energía química almacenada en moléculas inorgánicas como sulfuro de hidrógeno, amoníaco o metano., Mientras que la fotosíntesis transforma la energía de la luz en energía química, este método alternativo de fabricación de alimentos transfiere energía química de moléculas inorgánicas a orgánicas. Por lo tanto, se llama quimiosíntesis, y es característico de los tubeworms que se muestran en la figura a continuación. Algunas de las bacterias quimiosintéticas descubiertas más recientemente habitan en los respiraderos de agua caliente del océano profundo o «fumadores negros».»Allí, utilizan la energía de los gases del interior de la tierra para producir alimentos para una variedad de heterótrofos únicos: gusanos tubulares Gigantes, camarones ciegos, cangrejos blancos gigantes y caracoles blindados., Algunos científicos piensan que la quimiosíntesis puede apoyar la vida debajo de la superficie de Marte, la luna de Júpiter, Europa y otros planetas también. Los ecosistemas basados en la quimiosíntesis pueden parecer raros y exóticos, pero también ilustran la dependencia absoluta de los heterótrofos de los autótrofos para la alimentación.
una cadena alimentaria muestra cómo la energía y la materia fluyen de los productores a los consumidores. La materia se recicla, pero la energía debe seguir fluyendo en el sistema. ¿De dónde viene esta energía?, Aunque estas cadenas alimentarias «terminan» con descomponedores, ¿los descomponedores, de hecho, digieren la materia de cada nivel de la cadena alimentaria? (ver el concepto de «flujo de energía».)
Tubeworms deep in the Galapagos Rift get their energy from chemosynthetic bacteria living within their tissues. No se necesitan sistemas digestivos!
fabricación y uso de alimentos
el flujo de energía a través de los organismos vivos comienza con la fotosíntesis. Este proceso almacena la energía de la luz solar en los enlaces químicos de la glucosa., Al romper los enlaces químicos en la glucosa, las células liberan la energía almacenada y producen el ATP que necesitan. El proceso en el que se descompone la glucosa y se produce ATP se llama respiración celular.
La fotosíntesis y la respiración celular son como dos caras de la misma moneda. Esto es evidente en la figura siguiente. Los productos de un proceso son los reactivos del otro. Juntos, los dos procesos almacenan y liberan energía en los organismos vivos. Los dos procesos también trabajan juntos para reciclar el oxígeno en la atmósfera de la Tierra.,
Este diagrama compara y contrasta la fotosíntesis y la respiración celular. También muestra cómo los dos procesos están relacionados.
fotosíntesis
La fotosíntesis es a menudo considerada como el proceso de vida más importante en la Tierra. Cambia la energía de la luz en energía química y también libera oxígeno. Sin fotosíntesis, no habría oxígeno en la atmósfera. La fotosíntesis implica muchas reacciones químicas, pero se pueden resumir en una sola ecuación química:
6CO2 + 6H2O + energía de luz → C6H12O6 + 6O2.,
los autótrofos fotosintéticos capturan la energía de la luz del sol y absorben dióxido de carbono y agua de su entorno. Usando la energía de la luz, combinan los reactivos para producir glucosa y oxígeno, que es un producto de desecho. Almacenan la glucosa, generalmente como almidón, y liberan el oxígeno a la atmósfera.
respiración celular
la respiración celular en realidad «quema» glucosa para obtener energía. Sin embargo, no produce calor ligero o intenso como algunos otros tipos de quema. Esto se debe a que libera la energía de la glucosa lentamente, en muchos pasos pequeños., Utiliza la energía que se libera para formar moléculas de ATP. La respiración celular implica muchas reacciones químicas, que se pueden resumir con esta ecuación química:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energía química (en ATP)
la respiración celular ocurre en las células de todos los seres vivos. Tiene lugar en las células tanto de autótrofos como de heterótrofos. Todos ellos queman glucosa para formar ATP.