Diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis, también analogías

Diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis
Paradais Sphynx/CC BY 2.0

Los procesos de crecimiento, desarrollo y reproducción de los seres vivos necesitan de la producción de biomoléculas que les permitan cubrir sus necesidades, para ello demandan una gran cantidad de nutrientes y así obtener los elementos necesarios para su construcción. Los procesos de nutrición se pueden clasificar en dos que son autótrofos y heterótrofos, estando dentro de ellos otras clasificaciones dependiendo de la fuente de energía y el sustrato que utilicen, en nuestro caso abordaremos la nutrición autótrofa, dentro de la cual describiremos las principales diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis, que es la forma como los organismos de este tipo obtienen energía para la elaboración de su propio alimento.

Analogías entre fotosíntesis y quimiosíntesis

Antes de comenzar con las diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis, es bueno dar un repaso por algunas similitudes que presentan estos procesos. En primer lugar, tanto la fotosíntesis como la quimiosíntesis son procesos con fines anabólicos, es decir, producen sus propias biomoléculas orgánicas a partir de elementos químicos más simples, de igual manera los organismos capaces de realizar estos procesos fabrican su alimento por lo que no dependen de otros seres vivos, así mismo son capaces de captar el CO2 y transformar energías para producir ATP necesario para el funcionamiento de su metabolismo.

Organismos que realizan la fotosíntesis y la quimiosíntesis

Evaluando los seres vivos con capacidad autotrófica, veremos en ellos las primeras diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis, pues no todos los organismos pueden realizar estos procesos. En el caso de la fotosíntesis puede ser realizado por organismos unicelulares y pluricelulares, quienes están esparcidos dentro del grupo de los procariotas y los eucariotas, siendo necesario que tengan los implementos u organelos funcionales necesarios para este proceso, es por ello que los organismos fotosintéticos son las plantas terrestres, algas y algunas bacterias que utilizan este sistema. Por su parte, en el caso de la quimiosíntesis un grupo limitado de procariotas, específicamente bacterias, son las que pueden realizar los procesos quimiosintéticos llevando por nombre bacterias quimioautótrofas.

Diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis en su fuente de energía

La fotosíntesis y la quimiosíntesis son procesos mediante los cuales algunos seres vivos denominados autótrofos son capaces de fabricar su propio alimento, de manera que les sirva para obtener las biomoléculas necesarias para la construcción de su cuerpo y las funciones metabólicas.

Para que esto pueda ocurrir, las células de estos organismos necesitan una fuente de energía y es aquí donde se presentan las diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis, en el caso de la fotosíntesis la fuente de energía proviene de la luz solar, esta energía lumínica es captada a través de pigmentos especializados para tal fin siendo uno de los más importantes la clorofila, esta energía lumínica es transformada por un proceso complejo a energía química (ATP), además se fabrican fuentes de carbohidratos como los azúcares, quienes cumplirán la función de ser utilizados como fuente de energía en las fase oscura de la fotosíntesis.

Para la quimiosíntesis la luz solar es irrelevante, pues a diferencia de la fotosíntesis no la necesita para la obtención de energía durante la fabricación de sus moléculas, los organismos quimioautótrofos realizan procesos de oxidación de elementos químicos inorgánicos, siendo alguno de ellos el ácido sulfhídrico (H2S), el azufre (S), el amoniaco (NH3) y el hidrógeno molecular (H2).

Estructuras necesarias para la captación de energía

Para poder llevar a cabo los procesos anabólicos de la fotosíntesis, los organismos fotosintéticos incluyeron dentro de su cuerpo estructuras especializadas u organelos que funcionan como captadores de energía lumínica, además de lograr procesarla y transformarla en energía química, estos organelos llevan el nombre de cloroplastos. En el caso de organismos procariotas fotosintéticos donde no se forman organelos, hay estructuras denominadas clorosomas que son vesículas con la misma función, en otros casos se dan invaginaciones de la membrana plasmática que sirven para la incorporación directa de pigmentos en el interior de dicha membrana.

Como diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis, los organismos quimiosintéticos no poseen ninguna estructura especializada, ni organelos para transformar la energía que proviene de los rayos solares, ya que para utilizar los compuestos inorgánicos no son necesarios, en cambio poseen enzimas especializadas dependiendo del tipo de compuesto que oxiden para su beneficio.

Pigmentos usados en fotosíntesis y quimiosíntesis

Otra de las diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis, es el uso de pigmentos para la captación de energía. Como ya se han mencionado, los organismos quimiosintéticos trabajan y producen energía en ausencia de la energía lumínica, motivo por el cual no necesitan ningún pigmento que les ayude a captar los rayos solares.

En cambio, los que realizan la fotosíntesis como medio de vida, presentan una serie de pigmentos fotosintéticos que le ayudan en esta tarea, dependiendo de la longitud de onda y del tipo de organismos, encontramos varios tipos de pigmentos, siendo el más importante la clorofila que puede ser de varios tipos denominados en orden alfabético desde la “a” hasta la “f”, estos pigmentos fotosintéticos están presente en eucariotas y procariotas, siendo el de las bacterias denominado bacterioclorofila.

Productos secundarios

Siguiendo con las diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis, encontramos que dentro del proceso de producción de energía se liberan productos secundarios o de desecho para cada uno de ellos. Para el caso de la fotosíntesis, el oxígeno O2 se libera en consecuencia de la ruptura de la molécula de agua, siendo el agua un elemento esencial para realizar el proceso fotosintético.

Para la quimiosíntesis, el agua no es un factor fundamental para llevar a cabo el proceso, sino más bien es un subproducto que se forma tras los procesos oxidativos de los elementos inorgánicos. En este caso el oxígeno no se libera como en el caso de la fotosíntesis, sino que puede ser consumido por algunas bacterias.

Fases de la fotosíntesis y quimiosíntesis

Aunque estos procesos anabólicos se componen de dos fases cada uno, existen diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis, tanto en nombre como en el funcionamiento de las fases, para la fotosíntesis la primera fase se denomina fase dependiente de la luz o fase lumínica, siendo necesaria la presencia de la luz solar y la segunda se denomina fase independiente de luz o fase oscura. El proceso de la quimiosíntesis se lleva a cabo mediante dos fases, la primera de ella se denomina fase oxidativa y la segunda fase de síntesis.

Referencias

  • – Jonhson, M. (2016).
  • – Manrique, E. (2003).
  • – Smith, C. (2012).
  • – Soggin, E.; Leisch, N.; Duilier, N. (2020).