ENERGÍA PARA LA VIDA

·La fotosíntesis: o función clorofílica es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz. En este proceso la energía lumínica se transforma en energía química estable, siendo el NADPH (nicotín adenín dinucleótido fosfato) y el ATP (adenosín trifosfato) las primeras moléculas en la que queda almacenada esta energía química. Con posterioridad, el poder reductor del NADPH y el potencial energético del grupo fosfato del ATP se usan para la síntesis de hidratos de carbono a partir de la reducción del dióxido de carbono. La vida en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la fotosíntesis que realizan en el medio acuático las algas, las cianobacterias, las bacterias rojas, y las bacterias púrpuras y bacterias verdes del azufre,1​ y en el medio terrestre las plantas, que tienen la capacidad de sintetizar materia orgánica (imprescindible para la constitución de los seres vivos) partiendo de la luz y la materia inorgánica. De hecho, cada año los organismos fotosintetizadores fijan en forma de materia orgánica en torno a 100 000 millones de toneladas de carbono.

Los orgánulos citoplasmáticos encargados de la realización de la fotosíntesis son los cloroplastos, unas estructuras polimorfas y de color verde (esta coloración es debida a la presencia del pigmento clorofila) propias de las células vegetales. En el interior de estos orgánulos se halla una cámara que contiene un medio interno llamado estroma, que alberga diversos componentes, entre los que cabe destacar enzimas encargadas de la transformación del dióxido de carbono en materia orgánica y unos sáculos aplastados denominados tilacoides, cuya membrana contiene pigmentos fotosintéticos. En términos medios, una célula foliar tiene entre cincuenta y sesenta cloroplastos en su interior.2​

Los organismos que tienen la capacidad de llevar a cabo la fotosíntesis son llamados fotoautótrofos (otra nomenclatura posible es la de autótrofos, pero se debe tener en cuenta que bajo esta denominación también se engloban aquellas bacterias que realizan la quimiosíntesis) y fijan el CO2 atmosférico. En la actualidad se diferencian dos tipos de procesos fotosintéticos, que son la fotosíntesis oxigénica y la fotosíntesis anoxigénica. La primera de las modalidades es la propia de las plantas superiores, las algas y las cianobacterias, donde el dador de electrones es el agua y, como consecuencia, se desprende oxígeno. Mientras que la segunda, también conocida con el nombre de fotosíntesis bacteriana, la realizan las bacterias purpúreas y verdes del azufre, en las que el dador de electrones es el sulfuro de hidrógeno (H2S), y consecuentemente, el elemento químico liberado no será oxígeno sino azufre, que puede ser acumulado en el interior de la bacteria, o en su defecto, expulsado al agua.4​

Se han encontrado animales capaces de realizar la fotosíntesis, tales como Elysia chlorotica, una babosa marina que parece una hoja, y Ambystoma maculatum, una salamandra.

·La respiración celular:La respiración (del latín respiratio) es un proceso fisiológico que consiste en el intercambio de gases con el medio ambiente. Respirar implica absorber aire, tomar parte de sus sustancias y expulsarlo luego de haberlo modificado. La célula, por otra parte, es la unidad fundamental de los organismos vivos que cuenta con capacidad de reproducción independiente. Estas definiciones nos permiten acercarnos a la respiración celular, un conjunto de reacciones bioquímicas que tiene lugar en la mayoría de las células. El proceso implica el desdoblamiento del ácido pirúvico (producido por la glucólisis) en dióxido de carbono y agua, junto a la producción de moléculas de adenosín trifosfato (ATP).

En otras palabras, la respiración celular supone un proceso metabólico mediante el cual las células reducen el oxígeno y producen energía y agua. Estas reacciones son indispensables para la nutrición celular.

La liberación de energía se desarrolla de manera controlada. Una parte de dicha energía se incorpora a las moléculas de ATP que, gracias a este proceso, pueden utilizarse en procesos endotérmicos como el anabolismo (el mantenimiento y desarrollo del organismo).

Es posible dividir la respiración celular en dos tipos: la respiración aeróbica y la respiración anaeróbica. En la respiración aeróbica interviene el oxígeno como aceptor de los electrones que liberan las sustancias orgánicas. La respiración anaeróbica, en cambio, no cuenta con la participación del oxígeno, sino que los electrones recaen en otros aceptores que suelen ser subproductos del metabolismo de otros organismos.

Es importante distinguir entre la respiración anaeróbica y la fermentación, que es un proceso de reducción interna de la molécula procesada.

·Autotrofos: Entendemos por autótrofo a todos los organismos que tienen la capacidad de elaborar su propio alimento a partir de sustancias inorgánicas tales como los elementos no vivos del planeta (luz, agua, etc.). Entre los organismos autótrofos más importantes y comunes encontramos a las plantas ya que las mismas realizan su propia síntesis alimentaria, utilizando elementos tales como el agua y la luz solar para elaborar su alimento.

La palabra autótrofo proviene del idioma griego, para el cual autos significa 'mismo', 'de uno mismo' y trophe 'nutrición', dando por resultado "la nutrición realizada por uno mismo". Los seres u organismos autótrofos son quizás los más simples en el mundo de los seres vivos, ya que los animales y el ser humano necesitan alimentarse de otros compuestos además de consumir a los primeros como alimento propio. Para los seres autótrofos elementos tales como el agua o la luz solar (a partir de la cual se realiza la fotosíntesis o síntesis de luz) son esenciales ya que es sólo a partir de ellos que pueden elaborar su propio alimento y seguir creciendo.

-Heterotrofos: De acuerdo a los parámetros establecidos por la biología, se consideran heterótrofos a todos los seres vivos que requieren de otros para alimentarse, es decir, que no son capaces de producir su alimento dentro de su organismo si no que deben consumir elementos de la naturaleza ya constituidos como alimentos, ya sintetizados por otros organismos. Entre los heterótrofos más destacados sobresalen todos los animales, las bacterias y el ser humano.

El término heterótrofo proviene del griego, idioma en el cual el prefijo hetero significa diferente y trofos significa alimentación. De este modo, el heterótrofo es aquel que se alimenta con elementos diferentes a uno, que toma elementos de la naturaleza, del espacio que lo rodea para alimentarse. Mientras que los seres autótrofos tienen la capacidad de sintetizar en su interior elementos inorgánicos como la luz, el agua, el dióxido de carbono y convertirlos en alimento; los seres heterótrofos no tienen esa capacidad por lo cual deben consumir plantas (en el caso de que sean herbívoros) o animales que ya hayan consumido esas plantas (es decir, en el caso que sean carnívoros). En otras palabras, los animales y el ser humano siempre necesitan alimentarse de otros seres vivos, no podrían nunca hacerlo sólo de elementos inorgánicos como el agua.

-Quimiosintéticos:Son un grupo o tipo de bacterias que sintetizan, producen o elaboran sus propios alimentos a partir de energías de sustancias que contienen hierro, azufre, hidrógeno y nitrógeno. En otras palabras son bacterias autótrofas que elaboran sus compuestos orgánicos por medio de la descomposición u oxidación de compuestos inorgánicos y no requieren de la luz como fuente de energía para realizar sus reacciones. Estos organismos presentan una serie de características: Son procariotas autótrofas, viven de una fuente inorgánica de la que obtienen energía (compuestos inorgánicos, sales, agua, oxigeno, dióxido de carbono),solo crecen con compuestos inorgánicos o en descomposición, son aerobios.

Este proceso ocurre por medio de dos fases:
1Oxidación del sustrato y obtención de energía: en esta fase se obtiene energía por la oxidación de compuestos como el metano y el ácido sulfúrico.
2Fijación del CO2: en esta fase se asimila energía y reduce el dióxido de carbono.

Dentro del grupo de organismos quimiosintéticos tenemos las siguientes bacterias que según el sustrato que utilicen se clasificaran en:

Bacterias del nitrógeno: están presentes en suelos y aguas, oxidan amoniaco a nitritos y otras especies, y nitritos en nitrato.
Bacterias del azufre: son bacterias que pueden vivir en zona volcánicas, estas oxidan compuestos de azufre hasta ácido sulfúrico lo que hace que el suelo se acidifique.
Bacterias del hierro: oxidan compuestos de hierro ferroso a hierro férrico, estas bacterias están presentes de manera abundante en las aguas de minas.
Bacterias del hidrógeno: oxidan el hidrógeno y pueden utilizar como fuente de carbono materias orgánicas
Función de los organismos quimiosintéticos
Estos tipos de bacterias desarrollan una función importante en nuestra naturaleza que es, de convertir sales y gases sin utilidad para los animales y las plantas en compuestos orgánicos a su alcance. En otras palabras podríamos decir que la conservación de la biosfera depende de su metabolismo, es decir que garantiza la vida en el planeta.