Fotoautótrofo
Els fotoautótrofos són organismes que utilisen l'energia lumínica i el carbono inorgànic per a produir materials orgànics.[1] Els fotoautótrofos eucariota absorbixen energia a través de les molècules de clorofila en les seues cloroplastos, mentres que els fotoautótrofos procariota usen clorofila i bacterioclorofilas presents en els tilacoides que suren lliurement en el seu citoplasma. Tots els fotoautótrofos coneguts realisen la fotosíntesis. Els eixemples inclouen plantes, algues i cianobacterias.
Els organismes fotótrofos (del grec: photo = llum, troph = nutrient) són els qui tenen capacitat de prendre fotons de la llum de Sol com a font d'energia.[2] Eixos fotonés poden, pero no necessàriament, ser utilisats per a fixar carbono inorgànic en forma de carbono orgànic, i eixos organismes es diuen fotoautótrofos (del grec: photo = llum, auto = sí mateixa, troph = nutrient), que són organismes que efectuen fotosíntesis per a obtindre energia. Els organismes fotoautótrofos utilisen l'energia de la llum solar per a fixar el diòxit de carbono (CO2); est és combinat en aigua (H2O) formant PGAL (fosfogliceraldehido). Esta molècula s'usa per a sintetisar diverses molècules orgàniques, per eixemple la glucosa; usades en els processos celulars tals com biosíntesis (processos anabólicos) i respiració celular. Els organismes fotoautotróficos són els més exitosos de tots els fotótrofos i aparentment els mecanismes bioquímics per a prendre els fotons del Sol i fixar carbono es varen originar una única volta, sent comuna l'adquisició per part d'atres espècies lejanamente emparentades de forma horisontal (per transferència genètica horisontal). També hi ha fotótrofos que usen l'energia dels fotons del Sol pero el carbono ho prenen de fonts de carbono orgànic: són fotoheterótrofos.
El procés és cridat fotosíntesis, i la molècula que capta els fotons es diu clorofila.[3] Les bactèries, en canvi, posseïxen una atra substància anomenada bacterioclorofila que usa l'àcit sulfhídrico (H2S) en lloc d'aigua (H2O). La bacterioclorofila usa un espectre de llum més ampli que el que usa la clorofila i que s'estén des del infrarrojo al ultravioleta.
En ecologia als organismes li'ls classifica en autótrofos (que fixen carbono inorgànic gaseós en l'aire, en forma de carbono orgànic) i heterótrofos (la font del qual de carbono orgànic és el carbono orgànic pres d'un atre organisme). No tots els autótrofos són fotoautótrofos, hi ha quimioautótrofos (la font d'energia per a fixar carbono no són els fotons del Sol sino una reacció química que ocorre en el seu ambient), no obstant els autótrofos més exitosos són els fotoautótrofos, i per això a voltes s'utilisen els térmens com a sinònims.[4][5]
Són fotoautótrofos: les "plantes superiors" o plantes terrestres, les "plantes inferiors" o algas (és dir els protistas en eixa capacitat), i les cianobacterias (que són l'únic grup de bactèries fotosintéticas).
La fotosíntesis produïx sucres i a la seua volta estes són almagasenades en forma d'almidó. Esta reserva pot ser usada quan el nivell de llum és molt baix per a que l'organisme puga satisfer les demandes immediates de producció de matèria orgànica.
Es diu autótrofo fotolitotrófico a un organisme que usa l'energia lumínica més una font inorgànica d'electronés (tals com a H2O, H2, H2S) i CO2.
En els ambients aquàtics es diu zona fototrófica a aquella a on penetra la llum i que, per lo tant, permet el procés de fotosíntesis o atres processos que requerixquen de fotons (com els fotoheterótrofos).
Fotoautótrofos procarióticos
[editar | editar còdic]Els fotoautótrofos procarióticos inclouen Cyanobacteriota, Pseudomonadota, Chloroflexota, Acidobacteriota, Chlorobia, Bacillota, Gemmatimonadota i Eremiobacteraeota.[6]
Les cianobacterias són l'únic grup procariótico que realisa la fotosíntesis oxigénica. Les bactèries fotosintéticas anoxigénicas utilisen fotosistemas similars a PSI i PSII, que són complexos de proteïna de pigment per a capturar la llum.[7] Abdós fotosistemas usen bacterioclorofila. Existixen múltiples hipòtesis sobre cóm va evolucionar la fotosíntesis oxigénica. L'hipòtesis de pèrdua establix que el PSI i el PSII estaven presents en les cianobacterias anoxigénicas antecessores de les que varen evolucionar les diferents branques de les bactèries anoxigénicas.[7] L'hipòtesis de la fusió establix que els fotosistemas es varen fusionar més vesprada a través de la transferència horisontal de gens.[7] L'hipòtesis més recent sugerix que PSI i PSII es varen separar d'un ancestro comú desconegut en un complex proteic que estava codificat per un gen. Estos fotosistemas després es varen especialisar en els que es troben hui.[6]
Fotoautótrofos eucariota
[editar | editar còdic]Els fotoautótrofos eucariota inclouen algues roges, haptofitas, stramenopiles, criptofitas, clorofitas i plantes terrestres.[8] Estos organismes realisen la fotosíntesis a través d'orgànuls cridats cloroplastos i es creu que es varen originar fa uns 2 mil millons d'anys.[9] La comparació dels gens del cloroplasto i les cianobacterias sugerix fortament que els cloroplastos varen evolucionar com a resultat de l'endosimbiosis en les cianobacterias que gradualment varen perdre els gens necessaris per a viure lliurement. No obstant, és difícil determinar si tots els cloroplastos es varen originar a partir d'un sol event endosimbiótico primari o de múltiples events independents.[9] Alguns braquiópodos (Gigantoproductus) i bivalvats (Tridacna) també varen desenrollar fotoautotrofia.[10]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «Fotosíntesis i el cloroplasto» (en és). McGraw Hill Medical. Consultat el 2023-08-21.
- ↑ Lwoff, A., C.B. van Niel, P.J. Ryan, and E.L. Tatum (1946). Nomenclature of nutritional types of microorganisms. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology (5th edn.), Vol. XI, The Biological Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, pp. 302–303, [1].
- ↑ Field CB, Behrenfeld MJ, Randerson JT, Falkowski P(1998).281
- ↑ Hill, Malcolm S. “Production Possibility Frontiers in Phototroph:heterotroph Symbioses: Trade-Offs in Allocating Fixed Carbon Pools and the Challenges These Alternatives Present for Understanding the Acquisition of Intracellular Habitats.” Frontiers in Microbiology 5 (2014): 357. PMC. Web. 11 Mar. 2016.
- ↑ 3. Johnson, Lewis, Morgan, Raff, Roberts, and Walter. "Energy Conversion: Mitochondria and Chloroplast." Molecular Biology of the Cell, Sixth Edition By Alberts. 6th ed. New York: Garland Science, Taylor & Francis Group, 2015. 774+. Print.
- ↑ 6,0 6,1 New Phytologist.225(4)
- 1440–1446.ISSN 0028-646X.doi:10.1111/nph.16249.
- ↑ 7,0 7,1 7,2 Current Science.96(11)
- 1466–1474.
- ↑ Molecular Biology and Evolution.21(5)
- 809–818.ISSN 1537-1719.doi:10.1093/molbev/msh075.
- ↑ 9,0 9,1 Photosynthesis Research.80(1–3)
- 373–386.ISSN 0166-8595.doi:10.1023/B:PRES.0000030457.06495.83.
- ↑ George R. McGhee, Jr. (2019). Convergent Evolution on Earth. Lessons for the Search for Extraterrestrial Life, MIT Press, p. 47. ISBN 9780262354189.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Fotoautótrofo» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.