Algunos organismos son capaces de capturar la energía de la luz solar y usarla para producir compuestos orgánicos. Este proceso, conocido como fotosíntesis, es esencial para la vida ya que proporciona energía para ambos productores y consumidores. Los organismos fotosintéticos, también conocidos como fotoautótrofos, son organismos capaces de fotosíntesis. Algunos de estos organismos incluyen mayor plantas, algunos protistas (algas y euglena) y bacterias.
En fotosíntesis, la energía de la luz se convierte en energía química, que se almacena en forma de glucosa (azúcar). Los compuestos inorgánicos (dióxido de carbono, agua y luz solar) se utilizan para producir glucosa, oxígeno y agua. Los organismos fotosintéticos usan carbono para generar moléculas orgánicas (carbohidratos, lípidosy proteínas) y construir masa biológica. El oxígeno producido como un subproducto de la fotosíntesis es utilizado por muchos organismos, incluidos plantas y animales, para respiración celular. La mayoría de los organismos dependen de la fotosíntesis, ya sea directa o indirectamente, para alimentarse. Heterotrófico
hetero-, trófico) organismos, como los animales, la mayoría bacteriasy hongos, no son capaces de fotosíntesis o de producir compuestos biológicos de fuentes inorgánicas. Como tal, deben consumir organismos fotosintéticos y otros autótrofos (auto-, -trofos) para obtener estas sustancias.Fotosíntesis en plantas ocurre en especializados orgánulos llamado cloroplastos. Los cloroplastos se encuentran en la planta. hojas y contienen el pigmento clorofila. Este pigmento verde absorbe la energía de la luz necesaria para que se produzca la fotosíntesis. Los cloroplastos contienen un sistema de membrana interno que consiste en estructuras llamadas tilacoides que sirven como sitios de conversión de la energía de la luz en energía química. El dióxido de carbono se convierte en carbohidratos en un proceso conocido como fijación de carbono o ciclo de Calvin. los carbohidratos puede almacenarse en forma de almidón, usarse durante la respiración o usarse en la producción de celulosa. El oxígeno que se produce en el proceso se libera a la atmósfera a través de los poros en las hojas de la planta, conocido como estomas.
Las plantas juegan un papel importante en el ciclo de nutrientes, específicamente carbono y oxígeno. Plantas acuáticas y plantas terrestres (plantas floreciendo, musgos y helechos) ayudan a regular el carbono atmosférico al eliminar el dióxido de carbono del aire. Las plantas también son importantes para la producción de oxígeno, que se libera al aire como un valioso subproducto de la fotosíntesis.
Algas son organismos eucariotas que tienen características de ambos plantas y animales. Al igual que los animales, las algas son capaces de alimentarse de material orgánico en su entorno. Algunas algas también contienen orgánulos y estructuras que se encuentran en las células animales, como flagelos y centriolos. Al igual que las plantas, las algas contienen orgánulos fotosintéticos llamados cloroplastos. Los cloroplastos contienen clorofila, un pigmento verde que absorbe la energía de la luz para la fotosíntesis. Las algas también contienen otros pigmentos fotosintéticos como los carotenoides y las ficobilinas.
Las algas pueden ser unicelulares o pueden existir como grandes especies multicelulares. Viven en varios hábitats, incluyendo sal y agua dulce. ambientes acuáticos, suelo húmedo o sobre rocas húmedas. Las algas fotosintéticas conocidas como fitoplancton se encuentran en ambientes marinos y de agua dulce. La mayoría del fitoplancton marino está compuesto de diatomeas y dinoflagelados. La mayoría del fitoplancton de agua dulce se compone de algas verdes y cianobacterias. El fitoplancton flota cerca de la superficie del agua para tener un mejor acceso a la luz solar necesaria para la fotosíntesis. Las algas fotosintéticas son vitales para el mundo ciclo de nutrientes como el carbono y el oxígeno. Eliminan el dióxido de carbono de la atmósfera y generan más de la mitad del suministro global de oxígeno.
Euglena son protistas unicelulares en el género Euglena. Estos organismos fueron clasificados en el filo Euglenophyta con algas debido a su capacidad fotosintética. Los científicos ahora creen que no son algas, sino que han ganado sus capacidades fotosintéticas a través de una relación endosimbiótica con las algas verdes. Como tal, Euglena han sido colocados en el filo Euglenozoa.
Las cianobacterias son fotosintética oxigenadabacterias. Cosechan la energía del sol, absorben dióxido de carbono y emiten oxígeno. Al igual que las plantas y las algas, las cianobacterias contienen clorofila y convertir dióxido de carbono en azúcar a través de la fijación de carbono. A diferencia de las plantas eucariotas y las algas, las cianobacterias son organismos procariotas. Carecen de una membrana unida núcleo, cloroplastos, y otra orgánulos encontrado en plantas y algas. En cambio, las cianobacterias tienen un doble exterior membrana celular y membranas tilacoides internas plegadas que se utilizan en fotosíntesis. Las cianobacterias también son capaces de fijar el nitrógeno, un proceso mediante el cual el nitrógeno atmosférico se convierte en amoníaco, nitrito y nitrato. Estas sustancias son absorbidas por las plantas para sintetizar compuestos biológicos.
Las cianobacterias se encuentran en varios biomas terrestres y ambientes acuáticos. Algunos son considerados extremófilos porque viven en ambientes extremadamente duros como fuentes termales y bahías hipersalinas. Cianobacterias Gloeocapsa Incluso puede sobrevivir a las duras condiciones del espacio. Las cianobacterias también existen como fitoplancton y puede vivir dentro de otros organismos como hongos (líquenes), protistasy plantas. Las cianobacterias contienen los pigmentos ficoeritrina y ficocianina, que son responsables de su color azul verdoso. Debido a su apariencia, estas bacterias a veces se llaman algas verdeazuladas, aunque no son en absoluto algas.
Fotosintético anoxigenico las bacterias son fotoautótrofos (sintetizar alimentos con luz solar) que no producen oxígeno. A diferencia de las cianobacterias, plantas y algas, estas bacterias no usan el agua como donante de electrones en el cadena de transporte de electrones durante la producción de ATP. En cambio, usan hidrógeno, sulfuro de hidrógeno o azufre como donantes de electrones. Las bacterias fotosintéticas anoxigenicas también difieren de las cianobacerias en que no tienen clorofila para absorber la luz. Contienen bacterioclorofila, que es capaz de absorber longitudes de onda de luz más cortas que la clorofila. Como tal, las bacterias con bacterioclorofila tienden a encontrarse en zonas acuáticas profundas donde las longitudes de onda de luz más cortas pueden penetrar.
Los ejemplos de bacterias fotosintéticas anoxigenicas incluyen bacterias púrpuras y bacterias verdes. Las células bacterianas púrpuras vienen en un variedad de formas (esférico, varilla, espiral) y estas células pueden ser móviles o no móviles. Las bacterias de azufre púrpura se encuentran comúnmente en ambientes acuáticos y manantiales de azufre donde el sulfuro de hidrógeno está presente y el oxígeno está ausente. Las bacterias púrpuras sin azufre utilizan concentraciones más bajas de sulfuro que las bacterias púrpuras de azufre y depositan azufre fuera de sus células en lugar de dentro de sus células. Las células bacterianas verdes son típicamente esféricas o en forma de bastón y las células son principalmente no móviles. Las bacterias verdes de azufre utilizan sulfuro o azufre para la fotosíntesis y no pueden sobrevivir en presencia de oxígeno. Depositan azufre fuera de sus células. Las bacterias verdes prosperan en hábitats acuáticos ricos en sulfuro y a veces forman flores de color verde o marrón.