Quimiosíntesis: Proceso de Nutrición Autótrofa en Organismos Quimiolitótrofos

Quimiosíntesis: Proceso de Nutrición Autótrofa

La quimiosíntesis es un proceso de nutrición autótrofa que llevan a cabo los organismos quimiolitótrofos, que son capaces de utilizar la energía liberada en la oxidación de moléculas inorgánicas sencillas para fijar C, N, S y poder incorporarlos en forma de materia orgánica. La quimiosíntesis es un tipo de metabolismo autótrofo, anabólico, por el que los organismos (sólo un reducido número de bacterias, entre las que destacan las bacterias del suelo que oxidan el amoníaco o el azufre) obtienen energía en forma de ATP y coenzimas reducidas en forma de NADH, a partir de la oxidación de compuestos químicos inorgánicos reducidos como son: NH3, NO3-, NO2- y H2S.

Fijación de CO2

La síntesis de moléculas orgánicas la llevan a cabo a partir de la fijación de CO2 en un proceso similar al ciclo de Calvin de las plantas, donde utilizan el ATP y el NADH.

Importancia Biológica

Al oxidar compuestos reducidos procedentes, en muchos casos, de la descomposición de la materia orgánica, dejan estos compuestos como sales minerales disponibles para su absorción por las plantas, cerrando de esta manera el ciclo de la materia.

Fases de la Quimiosíntesis

La quimiosíntesis, de manera análoga a la fotosíntesis, consta de dos fases:

• Primera fase: Análoga a la fase luminosa de la fotosíntesis, se obtiene energía química en forma de ATP y coenzimas reducidas (NADH+) a partir de la oxidación de compuestos inorgánicos sencillos tales como amoníaco, nitritos, azufre y sus derivados, hierro y otros. Cada grupo de bacterias quimiosintéticas está especializado en la obtención de energía oxidando un determinado compuesto inorgánico.
• Segunda fase: El ATP y coenzimas reducidos obtenidos en la fase anterior son utilizados para reducir compuestos inorgánicos (CO2, NH3, H2S) transformándolos en compuestos orgánicos. Esta segunda fase es muy similar a la fase oscura de la fotosíntesis.

Tipos de Organismos que Realizan Quimiosíntesis

Ejemplos de organismos quimiolitótrofos incluyen:

• Bacterias del nitrógeno: Viven en el suelo y en el agua. Utilizan como sustratos compuestos reducidos de nitrógeno. Oxidan el amoníaco procedente de la descomposición de la materia orgánica en dos fases:
  • Bacterias nitrosificantes: Oxidan el amoníaco hasta nitritos (Nitrosomonas sp.).
  • Bacterias nitrificantes: Oxidan los nitritos hasta nitratos (Nitrobacter sp.).
• Bacterias incoloras del azufre: Viven en aguas residuales, fuentes hidrotermales y ambientes ricos en azufre o H2S. Oxidan el azufre y el H2S para obtener energía (Thiobacillus sp.).

Reacciones de Oxidación

Las reacciones de oxidación en las bacterias nitrificantes son las siguientes:

• NH3 ------- NO2- (Nitrosomonas)
• NO2- ------- NO3- (Nitrobacter)

H2S ------- S ------- SO42-