Microbiologia

Quimiosíntesis: Definición y ecuación

Por Rodrigo Ricardo

Energía para la vida

¿Cuál fue la última comida que comió? ¿Alguna idea de lo que hizo por tu cuerpo? Lo más probable es que la comida le proporcione a su cuerpo la energía necesaria para la vida. Todos los seres vivos de la Tierra necesitan energía para sobrevivir. Sin embargo, la forma en que las formas de vida obtienen su energía varía. Las personas obtienen esta energía al consumir otros organismos, como con su última comida. Por otro lado, las plantas son capaces de obtener energía directamente del sol mediante el proceso de fotosíntesis.

Estas dos vías de obtención de energía probablemente le resulten algo familiares. Sin embargo, existe otro método menos familiar para obtener energía. Este método se conoce como quimiosíntesis y, como son los procesos biológicos conocidos, es relativamente nuevo, al menos en comparación con la fotosíntesis y el consumo de alimentos. La quimiosíntesis se caracteriza por el uso de moléculas inorgánicas para ayudar en la conversión de moléculas de carbono en materia orgánica. ¿Suena confuso? Intentemos aclarar el concepto con un ejemplo.

Quimiosíntesis en la naturaleza

En las profundidades del océano se encuentran estructuras conocidas como respiraderos hidrotermales. Estos respiraderos producen un compuesto aparentemente tóxico, conocido como sulfuro de hidrógeno. Digo “aparentemente” porque el sulfuro de hidrógeno es tóxico para los humanos, pero no para toda la vida. De hecho, entre los respiraderos hidrotermales hay organismos llamados gusanos tubulares gigantes.

Estos gusanos de tubo dependen de la quimiosíntesis para sobrevivir. Verá, dentro del intestino de los gusanos de tubo viven bacterias quimiosintéticas. Todos los organismos quimiosintéticos tienden a ser bacterias, incluso si los organismos más grandes incorporan estas bacterias en sí mismos. Estas bacterias utilizan el sulfuro de hidrógeno, una molécula inorgánica, para producir azúcar, una molécula orgánica basada en carbono. Ese azúcar luego sirve como una fuente de energía utilizable para el gusano tubular, al igual que el azúcar de mesa funciona como una fuente de energía utilizable para las personas. De hecho, incluso podría ser el mismo tipo de azúcar, con la única diferencia de cómo se produjo. El azúcar de la mesa de la cocina probablemente fue producida por plantas mediante la fotosíntesis, mientras que el azúcar de los gusanos tubulares fue producido por bacterias mediante la quimiosíntesis.

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Ecuación

En este caso, el sulfuro de hidrógeno más dióxido de carbono se convierte en azúcar, agua y gas de azufre. La ecuación química es:

12H2S + 6CO2 ——> C6H12O6 + 6H2O + 12S

Esta reacción es solo ligeramente diferente a la ecuación de la fotosíntesis, donde la luz del sol se combina con el dióxido de carbono y el agua para producir azúcar y oxígeno gaseoso. Observe cómo la característica distintiva de la quimiosíntesis es la utilización de sulfuro de hidrógeno, no la luz solar, que actúa como impulsor de la reacción.

Los científicos plantean la hipótesis de que la quimiosíntesis podría ser responsable de la vida debajo de la superficie de Marte o en la luna de Júpiter, Europa, que se cree que es agua líquida debajo de una superficie congelada. Si es cierto, la primera vida descubierta más allá de la Tierra probablemente serían bacterias simples, como las que viven dentro del intestino de los gusanos tubulares.

Resumen de la lección

Los organismos vivos obtienen energía de diferentes formas. Algunas cosas, como las personas, obtienen energía al consumir sus alimentos. Otros organismos producen alimentos mediante fotosíntesis o quimiosíntesis , el proceso de utilizar moléculas inorgánicas para ayudar en la conversión de moléculas de carbono en materia orgánica. Este proceso ocurre con mayor frecuencia en bacterias que se encuentran viviendo cerca de respiraderos hidrotermales en el fondo del océano. Algunas de estas bacterias viven en el intestino de los gusanos tubulares, donde utilizan sulfuro de hidrógeno tóxico para crear azúcar para que los gusanos tubulares la utilicen como fuente de energía.

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