Las plantas capturan la energía del sol a través de un proceso llamado fotosíntesis; este proceso apoya casi toda la vida en la tierra. Pero la fotosíntesis no es el único método que utilizan los organismos vivos para crear energía. Algunos microorganismos obtienen energía de reacciones químicas que no requieren luz y usan esta energía para ensamblar moléculas orgánicas a través de un proceso llamado quimiosíntesis. Estos organismos se llaman chemolithoautotrophs o simplemente chemoautotrophs.

Benefits

Básicamente, los chemoautotrophs obtienen energía de reacciones químicas que no necesitan luz (a diferencia de la fotosíntesis). Esta habilidad permite que los quimioautótrofos vivan en algunos entornos inusuales. Los quimioautótrofos más famosos son los extremófilos (organismos que viven en condiciones extremas) que se encuentran cerca de los respiraderos de aguas profundas en el fondo del suelo oceánico. Ninguna luz penetra a esas profundidades; las bacterias que viven allí se hunden en una noche eterna en la que ningún organismo fotosintético puede sobrevivir. El proceso que estas bacterias y otros quimioautótrofos utilizan para obtener la energía que necesitan es complejo, pero los pasos básicos se detallan a continuación.

Oxidación

Las reacciones redox (oxidación-reducción) implican la transferencia de electrones ; a menudo estas reacciones pueden liberar una cantidad considerable de energía. El fuego (combustión) es una reacción redox, por ejemplo. Los quimioautótrofos usan enzimas (proteínas que pueden catalizar o acelerar las reacciones) para catalizar una reacción redox, tomando electrones de un donador de electrones como sulfuro de hidrógeno o hierro y donándolos a una molécula transportadora.

Transporte de electrones

La molécula transportadora transmite los electrones que recibe a una serie de proteínas llamada cadena de transporte de electrones. Estas proteínas ahora pasan los electrones a lo largo de la cadena como porras en una carrera de relevos. A medida que cada proteína gana primero y luego pierde un electrón, utiliza esta energía para bombear un ion de hidrógeno (un protón) fuera de la célula, como usar una corriente eléctrica para bombear agua cuesta arriba y almacenar energía.

ATP

La cadena de transporte de electrones aumenta la concentración de iones de hidrógeno fuera de la célula, de modo que los iones de hidrógeno quieren volver a fluir, del mismo modo que el agua bombeada a la cima de una colina desea volver a fluir. La bacteria tiene una proteína llamada ATP sintasa incrustada en su membrana; del mismo modo que se podría utilizar el agua almacenada en lo alto de una colina para conducir una turbina, la ATP sintasa de la célula utiliza el flujo de iones de hidrógeno para alimentar un proceso químico que produce una molécula llamada ATP. El ATP es para una célula lo que el azúcar es para su cuerpo: es una forma de energía almacenada que la célula puede descomponer fácilmente en cualquier momento que lo necesite. Básicamente, la célula ha tomado la energía de una reacción redox y a través de una serie de pasos la almacenó como ATP.

Efectos

Una vez que se produce el ATP, la bacteria puede usar la energía que almacena en ATP para convertir compuestos inorgánicos como el CO2 y el sulfuro de hidrógeno en compuestos orgánicos como la glucosa. Esta última serie de reacciones se llama quimiosíntesis.