Aunque pueden parecer muy diferentes o incluso menos sofisticados a primera vista, los procariotas tienen al menos una cosa en común con todos los demás organismos: requieren combustible para alimentar sus vidas. Los procariotas, que incluyen organismos en los dominios Bacteria y Archaea, son muy diversos cuando se trata del metabolismo o las reacciones químicas que los organismos utilizan para producir combustible. Por ejemplo, una categoría de procariotas, llamados extremófilos
, prospera en condiciones que destruirían otras formas de vida, como el agua sobrecalentada de los respiraderos hidrotermales en las profundidades del océano. Estas bacterias de azufre manejan temperaturas del agua de hasta 750 grados Fahrenheit muy bien, y obtienen su combustible del sulfuro de hidrógeno que se encuentra en los respiraderos.

Algunos de los procariotas más importantes dependen de la captura de fotones para producir su combustible a través de la fotosíntesis . Estos organismos son fotótrofos.
¿Qué es un fotótrofo?

La palabra fototrofo da la primera pista que revela qué es lo que hace que estos organismos sean importantes. Significa "alimento ligero" en griego. En pocas palabras, los fotótrofos son organismos que obtienen su energía de los fotones o partículas de luz. Probablemente ya sepas que las plantas verdes usan la luz para generar energía a través de la fotosíntesis. Sin embargo, este proceso no está restringido a las plantas. Muchos organismos procarióticos y eucarióticos realizan la fotosíntesis para hacer su propio alimento, incluidas las bacterias fotosintéticas y algunas algas. Si bien la fotosíntesis es similar entre todos los organismos que lo hacen, el proceso de la fotosíntesis bacteriana es menos complicado que la fotosíntesis de las plantas.
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¿Qué es la clorofila bacteriana?

Al igual que las plantas verdes, las bacterias fototróficas usan pigmentos para capturar fotones como fuentes de energía para la fotosíntesis. Para las bacterias, estas son bacterioclorofilas
que se encuentran en la membrana plasmática (en lugar de en los cloroplastos, como los pigmentos de clorofila de plantas). Las bacterioclorofilas existen en siete variedades conocidas, etiquetadas a, b, c, d, e, c _{s o g. Cada variante es estructuralmente diferente y, por lo tanto, puede absorber un tipo específico de luz del espectro, que va desde la radiación infrarroja hasta la luz roja y la luz roja lejana. El tipo de bacterioclorofila que contiene una bacteria fototrófica depende de su especie.
Pasos en la fotosíntesis bacteriana}

Al igual que la fotosíntesis de las plantas, la fotosíntesis bacteriana se produce en dos etapas: reacciones a la luz y reacciones a la oscuridad. En la etapa de luz, las bacterioclorofilas capturan fotones. El proceso de absorción de esta energía luminosa excita la bacterioclorofila, desencadenando una avalancha de transferencias de electrones y, en última instancia, produce trifosfato de adenosina (ATP) y nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADPH). En la etapa oscura, esas moléculas de ATP y NADPH se usan en reacciones químicas que transforman el dióxido de carbono en carbono orgánico a través de un proceso llamado fijación de carbono.

Los diferentes tipos de bacterias producen combustible al fijar el carbono de diferentes maneras utilizando un carbono Fuente como el dióxido de carbono. Por ejemplo, las cianobacterias usan el ciclo de Calvin. Este mecanismo utiliza un compuesto con cinco carbonos llamado RuBP para atrapar una molécula de dióxido de carbono y formar una molécula con seis carbonos. Esto se divide en dos partes iguales, y una mitad sale del ciclo como una molécula de azúcar. La otra mitad se transforma en una molécula con cinco carbonos, gracias a las reacciones que involucran ATP y NADPH. Entonces, el ciclo comienza de nuevo. Otras bacterias dependen del ciclo inverso de Kreb, que es una serie de reacciones químicas que utilizan donantes de electrones (como el hidrógeno, el sulfuro o el tiosulfato) para producir carbono orgánico a partir de compuestos inorgánicos, dióxido de carbono y agua. ¿Por qué son importantes los fotótrofos?

Los fotótrofos que usan la fotosíntesis (llamados fotoautótrofos) forman la base de la cadena alimentaria. Otros organismos que no pueden realizar la fotosíntesis obtienen su combustible mediante el uso de organismos fotoautotróficos como fuente de alimento. Debido a que no pueden convertir la luz en combustible por sí solos, estos organismos simplemente comen los organismos que hacen y usan sus cuerpos como fuente de energía. Debido a que la fijación de carbono utiliza dióxido de carbono para producir combustible en forma de moléculas de azúcar, los fotótrofos ayudan a reducir el exceso de dióxido de carbono en la atmósfera.

Los fotótrofos pueden ser responsables del oxígeno libre en la atmósfera que le permite respirar y prosperar en la tierra Esta posibilidad, llamada Gran Evento de Oxigenación, propone que las cianobacterias que realizan la fotosíntesis y liberan oxígeno como un subproducto eventualmente producen demasiado oxígeno para ser absorbido por el hierro en el ambiente. Este exceso se convirtió en parte de la atmósfera y la evolución de la forma en el planeta desde ese punto en adelante, haciendo posible que los humanos eventualmente emerjan.