Conceptos Astrobiología - Metabolismo

Toda vida depende de la energía para sobrevivir. Esta energía puede proceder de gran variedad de fuentes, desde la luz del Sol y la energía térmica hasta de la ruptura de las moléculas orgánicas.

Autores: Chris Impey y Erika Offerdahl

La vida es extremadamente versátil en cuanto a los tipos de energía que puede utilizar. Esta variedad permite que exista vida en casi cualquier nicho en la Tierra. El conjunto de todas las reacciones necesarias para que un organismo viva, que requieren o desprenden energía, se llama metabolismo. Como veremos, hay muchos tipos distintos de reacciones que contribuyen al proceso global que llamamos metabolismo.

De manera muy básica se podría decir que el metabolismo es la combinación de dos etapas. Una de ellas, el anabolismo, utiliza energía libre para formar grandes moléculas a partir de otras más pequeñas. Un ejemplo simple de esto es la fotosíntesis en plantas. Las plantas captan energía luminosa y la utilizan para formar moléculas de azúcar. Estas moléculas son sólo una manera de almacenar energía para poder utilizarla después. Lo contrario del anabolismo es el catabolismo: la ruptura de moléculas y, frecuentemente, la liberación de energía. En plantas y animales, un ejemplo de una reacción catabólica es la respiración. Las plantas utilizan el azúcar que formaron durante la fotosíntesis, rompen los enlaces químicos de estas moléculas, y liberan la energía procedente del sol que se había almacenado. Así que podemos ver el metabolismo como un ciclo de energía en los organismos vivos.

Dado que los organismos pueden utilizar tantas reacciones químicas, es útil clasificar los organismos según los tipos de reacciones que son características de ellos. En general podemos usar para clasificarlos la fuente de energía que utilizan. Si un organismo toma energía del Sol, se usa el prefijo "foto-" para describirlo. Si toma su energía de compuestos donadores de electrones, como los azúcares, se utiliza el prefijo "quimio-". El sufijo "-trofo" se usa para completar nuestra nueva denominación para los organismos. Por ejemplo, como las plantas utilizan la luz solar como fuente de energía, se dice que son fototrofas. Los humanos consiguen energía al degradar la comida que ingieren, así que son quimiotrofos.

La vida tal y como la conocemos está basada en el carbono. Pero los organismos difieren también en la manera en la que obtienen ese carbono para construir las moléculas de la vida. Por lo tanto, podemos agrupar los organismos según la fuente de carbono que utilicen, además de su fuente de energía. Si la fuente de carbono de un organismo, como una planta, es el dióxido de carbono directamente, se usa el prefijo "auto-". Pero si un organismo, como un humano tiene como fuente primaria de carbono las moléculas orgánicas, se usa el prefijo "hetero-".

Al juntar las dos clasificaciones anteriores, según las fuentes de energía y de carbono, se representa la nutrición de un organismo. Ahora hemos establecido el vocabulario para hablar de la diversidad metabólica de los organismos de la Tierra. Por ejemplo, una planta consigue el carbono del dióxido de carbono y toma su energía del Sol, así que es fotoautótrofa. Los humanos, sin embargo, consiguen el carbono de moléculas orgánicas y toman la energía de la degradación del alimento, así que se consideran quimioheterótrofos. Muchas bacterias como Methanosomonas, Hydrogenomonas, Nitrosomonas y Thiobacillus son ejemplos de quimioautótrofos porque adquieren el carbono del dióxido de carbono, pero consiguen energía de la degradación de compuestos orgánicos. Por último, ejemplos de fotoheterótrofos serían algunas bacterias fotosintéticas verdes y púrpuras.

Como acabamos de ver, con sólo utilizar cuatro simples prefijos podemos agrupar los organismos según sus necesidades metabólicas. Hemos dado unas gruesas pinceladas para echar un vistazo a la diversidad metabólica en la Tierra. El descubrimiento de otra forma de vida más allá de la Tierra podría ampliar nuestro punto de vista sobre el metabolismo. No importa cómo de exótica sea una forma de vida; los científicos están de acuerdo en que la vida extraterrestre tendrá los mismos requisitos para la utilización de energía. La amplitud del sistema de clasificación que hemos desarrollado nos debería permitir incluir esta nueva forma de vida y relacionarla de alguna manera con la de la Tierra.

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