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Nutrición autótrofa
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Los seres autótrofos (a veces llamados productores) son organismos capaces de
sintetizar todas las sustancias esenciales para su metabolismo a partir de sustancias
inorgánicas, de manera que para su nutrición no necesitan de otros seres vivos. El
término autótrofo procede del griego y significa "que se alimenta por sí mismo".
Los organismos autótrofos producen su masa celular y materia orgánica, a partir del
dióxido de carbono, que es inorgánico, como única fuente de carbono, usando la luz o
sustancias químicas como fuente de energía. Las plantas y otros organismos que usan la
fotosíntesis son fotolitoautótrofos; las bacterias que utilizan la oxidación de compuestos
inorgánicos como el anhídrido sulfuroso o compuestos ferrosos como producción de
energía se llaman quimiolitotróficos.
Los autótrofos forman el primer eslabón en las cadenas tróficas, en tanto que
productores primarios de la materia orgánica que circula través de ellas. Son
necesariamente los organismos más abundantes, ya que —dada la eficiencia limitada de
los procesos metabólicos— cada eslabón está mucho menos representado que los
siguientes.
Los seres autótrofos son una parte esencial en la cadena alimentaria, ya que obtienen los
átomos que necesitan de fuentes inorgánicas, como el dióxido de carbono, y las
convierten en moléculas orgánicas que son utilizadas para desarrollar funciones
biológicas como su propio crecimiento celular y la de otros seres vivos, llamados
heterótrofos, que las utilizan como alimento. A la vez, obtienen la energía de fuentes
abióticas como la luz solar (fotosíntesis) o reacciones químicas entre sustancias
minerales (quimiosíntesis). Los seres heterótrofos como los animales, los hongos, y la
mayoría de bacterias y protozoos, dependen de los autótrofos ya que aprovechan su
energía y la materia que contienen para fabricar moléculas orgánicas complejas. Los
heterótrofos obtienen la energía rompiendo las moléculas que han obtenido de los seres
autótrofos por ingestión (animales) o absorción (descomponedores). Por ejemplo, los
animales carnívoros dependen de los seres autótrofos porque la energía y la materia
obtenidas de sus presas proceden en última instancia de los seres autótrofos (las plantas)
que comieron sus presas.
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Cadena trófica (del griego throphe, alimentación) es el proceso de transferencia de
energía alimenticia a través de una serie de organismos, en el que cada uno se alimenta
del precedente y es alimento del siguiente. También conocida como cadena
alimenticia, es la corriente de energía y nutrientes que se establece entre las distintas
especies de un ecosistema en relación con su nutrición.
1. Cada cadena se inicia con un vegetal, productor u organismo autótrofo o sea un
organismo que "fabrica su propio alimento" sintetizando sustancias orgánicas a
partir de sustancias inorgánicas que toma del aire y del suelo, y energía solar
(fotosíntesis).
2. Los demás integrantes de la cadena se denominan consumidores. Aquél que se
alimenta del productor, será el consumidor primario, el que se alimenta de este
último será el consumidor secundario y así sucesivamente. Son consumidores
primarios, los herbívoros. Son consumidores secundarios, terciarios, etc. los
carnívoros.
3. Existe un último nivel en la cadena alimentaria que corresponde a los
descomponedores. Éstos actúan sobre los organismos muertos, degradan la
materia orgánica y la transforman nuevamente en materia inorgánica
devolviéndola al suelo (nitratos, nitritos, agua) y a la atmósfera (dióxido de
carbono).
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El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos físico-
químicos que ocurren en una célula y en el organismo.1 Estos complejos procesos
interrelacionados son la base de la vida a escala molecular, y permiten las diversas
actividades de las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras, responder a
estímulos, etc.
El metabolismo se divide en dos procesos conjugados: catabolismo y anabolismo. Las
reacciones catabólicas liberan energía; un ejemplo es la glucólisis, un proceso de
degradación de compuestos como la glucosa, cuya reacción resulta en la liberación de la
energía retenida en sus enlaces químicos. Las reacciones anabólicas, en cambio,
utilizan esta energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir
componentes de las células como lo son las proteínas y los ácidos nucleicos. El
catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados que hacen al metabolismo en
conjunto, puesto que cada uno depende del otro.
La economía que la actividad celular impone sobre sus recursos obliga a organizar
estrictamente las reacciones químicas del metabolismo en vías o rutas metabólicas,
donde un compuesto químico (sustrato) es transformado en otro (producto), y este a su
vez funciona como sustrato para generar otro producto, siguiendo una secuencia de
reacciones bajo la intervención de diferentes enzimas (generalmente una para cada
sustrato-reacción). Las enzimas son cruciales en el metabolismo porque agilizan las
reacciones físico-químicas, pues hacen que posibles reacciones termodinámicas
deseadas pero "desfavorables", mediante un acoplamiento, resulten en reacciones
favorables. Las enzimas también se comportan como factores reguladores de las vías
metabólicas, modificando su funcionalidad –y por ende, la actividad completa de la vía
metabólica– en respuesta al ambiente y necesidades de la célula, o según señales de
otras células.
El metabolismo de un organismo determina qué sustancias encontrará nutritivas y
cuáles encontrará tóxicas. Por ejemplo, algunas procariotas utilizan sulfuro de
hidrógeno como nutriente, pero este gas es venenoso para los animales.2 La velocidad
del metabolismo, el rango metabólico, también influye en cuánto alimento va a requerir
un organismo.
Una característica del metabolismo es la similitud de las rutas metabólicas básicas
incluso entre especies muy diferentes. Por ejemplo: la secuencia de pasos químicos en
una vía metabólica como el ciclo de Krebs es universal entre células vivientes tan
diversas como la bacteria unicelular Escherichia coli y organismos pluricelulares como
el elefante.3 Esta estructura metabólica compartida es muy probablemente el resultado
de la alta eficiencia de estas rutas, y de su temprana aparición en la historia evolutiva.4
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En química y física, átomo (del latín atomum, y éste del griego ἄτομον, sin partes)1
es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus
propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.
El concepto de átomo como bloque básico e indivisible que compone la materia del
universo fue postulado por la escuela atomista en la Antigua Grecia. Sin embargo, su
existencia no quedó demostrada hasta el siglo XIX. Con el desarrollo de la física
nuclear en el siglo XX se comprobó que el átomo puede subdividirse en partículas más
pequeñas.2 3
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La química inorgánica se encarga del estudio integrado de la formación,
composición, estructura y reacciones químicas de los elementos y compuestos
inorgánicos (por ejemplo, ácido sulfúrico o carbonato cálcico); es decir, los que no
poseen enlaces carbono-hidrógeno, porque éstos pertenecen al campo de la química
orgánica. Dicha separación no es siempre clara, como por ejemplo en la química
organometálica que es una superposición de ambas.
Antiguamente se definía como la química de la materia inorgánica, pero quedó obsoleta
al desecharse la hipótesis de la fuerza vital, característica que se suponía propia de la
materia viva que no podía ser creada y permitía la creación de las moléculas
orgánicas.Se suele clasificar los compuestos inorgánicos según su función en ácidos,
bases, óxidos y sales, y los óxidos se les suele dividir en óxidos metálicos (óxidos
básicos o anhídridos básicos) y óxidos no metálicos (óxidos ácidos o anhídridos ácidos).
El término función se les da por que los miembros de cada grupo actúan de manera
semejante.
El término anhídrido básico se refiere a que cuando un óxido metálico reacciona con
agua generalmente forma una base, mientras que los anhídridos ácidos generalmente
reaccionan con agua formando un ácido.
Al ver una fórmula, generalmente lo podemos ubicar en uno de estos grupos.
1. Ácidos cuando observamos el símbolo del hidrógeno al extremo izquierdo de la
fórmula, como HCl (ácido clorhídrico)
2. Bases cuando observamos un metal al principio de la fórmula unido al anión
hidróxido (OH-) al final, como NaOH (hidróxido de sodio).
3. Óxidos a los compuestos BINARIOS del óxigeno, (ojo, debe ser binario contener
sólo dos elementos en la fórmula, uno de ellos es el oxígeno que va escrito su símbolo
al extremo derecho. Óxido metálico cuando es un metal el que se enlaza al oxígeno
(óxidos metálicos binarios), como Fe2O3 (óxido férrico). Óxido no metálico cuando es
un no-metal el enlazado al oxígeno, como CO (monóxido de carbono).
4. Sales son aquellas que están formadas por un metal y un anión que no es ni óxido ni
hidróxido, como el NaCl (cloruro sódico)
Como excepción tenemos que el ion amonio (NH4+) puede hacer la función de un metal
en las sales, y también se encuentra en las disoluciones de amoníaco en agua, ya que no
existe el compuesto hidróxido amonico, NH4OH, ni ha sido detectado en ningún sistema
mediante condiciones especiales