Aunque los procariotas (organismos que carecen de núcleo) a menudo parecen simples, comparten una necesidad universal con todos los seres vivos:una fuente de energía. Estos microbios, que abarcan los dominios Bacteria y Archaea, muestran una notable diversidad metabólica, desde extremófilos oxidadores de azufre que prosperan en respiraderos hidrotermales a hasta 750 °F hasta organismos que aprovechan la luz solar.
El término fotótrofo (del griego “alimento ligero”) describe organismos que obtienen energía directamente de fotones. Si bien las plantas verdes son el ejemplo más familiar, muchos procariotas y eucariotas también realizan la fotosíntesis, convirtiendo la luz en energía química.
Al igual que las plantas, las bacterias fototróficas utilizan pigmentos para recolectar fotones. Estos pigmentos:bacterioclorofilas —Residen en la membrana plasmática, no en los cloroplastos. Siete variantes (a, b, c, d, e, cs, g) absorben distintas longitudes de onda, desde la luz infrarroja hasta la luz roja lejana, lo que permite que cada especie ocupe un nicho específico en el espectro de luz.
La fotosíntesis bacteriana refleja la fotosíntesis de las plantas en dos etapas:
Diferentes bacterias emplean distintas vías de fijación de carbono. Las cianobacterias utilizan el ciclo de Calvin, mientras que otras pueden depender del ciclo inverso de Krebs, que acopla donantes de electrones como el hidrógeno o el sulfuro con la reducción de CO₂.
Los procariotas fotoautótrofos forman la base de la mayoría de los ecosistemas. Al convertir la energía luminosa en azúcares, proporcionan la principal fuente de alimento para los heterótrofos que no pueden realizar la fotosíntesis. Además, su fijación de CO₂ ayuda a regular los niveles de carbono atmosférico e, históricamente, produjo el oxígeno libre que define la atmósfera respirable de la Tierra, un proceso fundamental para el Gran Evento de Oxigenación y la evolución de la vida compleja.
