Procesos Biológicos Clave: Fotosíntesis, Quimiosíntesis, Fijación de Nitrógeno y Mutaciones

Factores que Afectan la Fotosíntesis

Temperatura

En general, un aumento de la temperatura incrementa la eficacia fotosintética, hasta alcanzar el límite de temperatura que provoca la desnaturalización de las enzimas.

Luz

En general, la luz beneficia la fotosíntesis.

Quimiosíntesis

Consiste en obtener azúcares utilizando como fuente de energía la obtenida de reacciones químicas que se producen en el medio en el que viven estas células. Es un proceso propio de algunas bacterias.

Estos procesos son muy importantes en los ciclos biogeoquímicos. Son procesos de oxidación y, por lo tanto, producen energía (son exotérmicos).

Ejemplos de Organismos Quimiosintéticos

Bacterias del Nitrógeno

• Las bacterias nitrosificantes (género Nitrosomonas) transforman el amoníaco (NH₃) en nitritos (NO₂⁻).
• Las bacterias nitrificantes (género Nitrobacter) transforman los nitritos (NO₂⁻) en nitratos (NO₃⁻).

En ambas reacciones se desprende energía que se utiliza para la síntesis de ATP. Los nitratos son utilizados como nutrientes por los vegetales.

Bacterias del Azufre

Utilizan azufre (S) o compuestos de azufre, como el ácido sulfhídrico (H₂S), y lo oxidan a sulfatos (SO₄²⁻), que son utilizados por los vegetales. De este proceso se obtiene energía.

Bacterias del Hierro

Oxidan compuestos de hierro (Fe) y aprovechan la energía desprendida, como en los casos anteriores, para sintetizar ATP.

Organismos Fijadores de Nitrógeno

Algunas bacterias fijan el nitrógeno atmosférico (N₂) con la colaboración de una enzima llamada nitrogenasa. Una vez fijado, lo transforman en amoníaco (NH₃). Para ello, necesitan energía que obtienen de la oxidación de sustancias del suelo o de azúcares presentes en las raíces de las plantas. Posteriormente, incorporan el NH₃ a aminoácidos.

Mutaciones

Una mutación es cualquier cambio en el material genético que es detectable y heredable.

En organismos pluricelulares, una mutación solo tendrá importancia para la genética si ocurre en las células germinales (reproductoras). Las mutaciones somáticas son aquellas que afectan a células no reproductoras.

Tipos de Mutaciones

Se clasifican dependiendo del nivel en que se producen los cambios:

Mutaciones Genómicas

Son producidas por la alteración del número de cromosomas del cariotipo de una especie.

Euploidías

El número de cromosomas resultante es múltiplo del número haploide (n). La mayoría de los organismos eucariotas son diploides (2n), es decir, los mutantes serán haploides (n) o poliploides (3n, 4n, etc.).

En animales es poco frecuente, pero en vegetales sí se da.

Aneuploidías

El número de cromosomas resultante de la mutación afecta a una pareja de cromosomas homólogos o a más de una. Se distinguen:

• Nulisomías: Faltan los dos cromosomas homólogos (2n - 2).
• Monosomías: Falta uno de los dos cromosomas homólogos (2n - 1).
• Trisomías: Hay tres cromosomas en vez de dos (2n + 1).
• Polisomías: Hay más de tres cromosomas (2n + 2, 2n + 3, etc.).

Principales Aneuploidías en la Especie Humana

En autosomas:

• Síndrome de Down: Trisomía del cromosoma 21.
• Síndrome de Edwards: Trisomía del cromosoma 18.