Básico
1¿De dónde salen el carbono, los electrones y la energía?
Se describen tres organismos:
- P: utiliza luz, obtiene carbono del CO₂ y realiza fotosíntesis oxigénica.
- Q: vive sin luz, oxida nitrito a nitrato, utiliza O₂ y obtiene carbono del CO₂.
- R: oxida glucosa, utiliza O₂ y obtiene el carbono de compuestos orgánicos.
- aHaz en la libreta una tabla con una fila para P, Q y R y estas columnas, y complétala: fuente inicial de energía, fuente de carbono, donador de electrones indicado y autótrofo o heterótrofo.
- b¿Cuál es quimioautótrofo? Explica por qué no es suficiente decir que «obtiene energía de reacciones químicas» para identificarlo.
- cCorrige estas afirmaciones:
- «El CO₂ proporciona la energía necesaria para fabricar materia orgánica».
- «Todos los autótrofos necesitan luz».
- «Si una célula tiene ATP, ya tiene todo lo que necesita para sintetizar ácidos grasos».
- «Los microorganismos quimioautótrofos son todos bacterias y solo viven en ambientes extremos».
- dDibuja un esquema de cuatro pasos que conecte la oxidación de un compuesto inorgánico con la fabricación de materia orgánica. Diferencia el papel del ATP y el del poder reductor.
Pista 1
Clasifica por separado la fuente de energía y la fuente de carbono.
Pista 2
En la fotosíntesis oxigénica, el agua cede los electrones.
Pista 3
Un compuesto puede proporcionar electrones y energía sin aportar el carbono de la biomasa.
Pista 4
En el esquema, el ATP debe representar energía y el poder reductor, electrones.
Muestra la solución
a)
| Organismo | Fuente inicial de energía | Fuente de carbono | Donador de electrones indicado | Autótrofo o heterótrofo |
|---|---|---|---|---|
| P | Luz | CO₂ | H₂O | Autótrofo (fotoautótrofo) |
| Q | Oxidación del nitrito | CO₂ | Nitrito | Autótrofo (quimioautótrofo) |
| R | Oxidación de la glucosa | Compuestos orgánicos | Glucosa, mediante las vías de oxidación y las coenzimas | Heterótrofo (quimioheterótrofo) |
- bQ es quimioautótrofo y, más concretamente, quimiolitoautótrofo. Dos justificaciones, una para cada fuente:
- Energía: la obtiene de la oxidación del nitrito, una sustancia inorgánica, sin luz → quimiótrofo (litótrofo).
- Carbono: lo obtiene del CO₂ → autótrofo.
Decir solo que obtiene energía de reacciones químicas no lo distingue de R. R también obtiene energía química, pero utiliza compuestos orgánicos como fuente de carbono.
c)
- El CO₂ aporta carbono, pero su incorporación a materia orgánica necesita una fuente de energía y poder reductor.
- Hay autótrofos que no necesitan luz: los quimioautótrofos obtienen energía de reacciones químicas.
- Para sintetizar ácidos grasos también se necesitan precursores carbonados, NADPH y las enzimas adecuadas.
- Hay quimioautótrofos entre las bacterias y las arqueas. También viven en suelos, aguas y otros ambientes no extremos.
- dEsquema modelo:
1. Oxidación de un compuesto inorgánico
│
▼
2. Transporte de electrones y formación de un gradiente de protones
│
▼
3. Obtención de ATP y de poder reductor*
│
▼
4. Fijación de CO₂ y síntesis de materia orgánica
* La obtención de poder reductor puede necesitar mecanismos adicionales y consumir energía.
El ATP aporta energía a las reacciones. El poder reductor cede electrones para reducir los compuestos de carbono.