QUIMIOSINTESISLa quimiosntesis consiste en la sntesis de ATP a partir de la energa que se libera en reacciones de oxidacin de compuestos inorgnicos reducidos. Los organismos que realizan quimiosntesis se denominan quimoauttrofos, quimiolittrofos o quimiosintticos; todos ellos son bacterias que usan como fuente de carbono el dixido de carbono en un proceso similar al ciclo de Calvin de las plantas.La ecuacin global de la quimiosntesis, usando como molcula oxidable el sulfuro de hidrgeno es la siguiente:

CO2+O2+4H2SCH2O+4S+3H2O

La quimiosntesis depende de la existencia de potenciales qumicos importantes, los que acompaan a mezclas no estables de sustancias, las cuales aparecen slo localmente, all donde los procesos geolgicos las han generado. As, cadenas alimentarias completas basan su existencia en la produccin quimiosinttica en torno a las emanaciones hidrotermales que se encuentran en las dorsales ocenicas, as como en sedimentos profundos.Muchas bacterias en el fondo de los ocanos usan la quimiosntesis como forma de producir energa sin el requerimiento de luz solar, en contraste con la fotosntesis la cual se ve inhibida en aquel hbitat. Muchas de estas bacterias son la fuente bsica de alimentacin para el resto de organismos del suelo ocenico, siendo el comportamiento simbitico muy comn.Muchos de los compuestos reducidos que utilizan las bacterias, como el NH3 o el H2S son sustancias procedentes de la descomposicin de la materia orgnica. Al oxidarlas, las transforman en sustancias minerales, NO3- y SO42-, respectivamente, que pueden ser absorbidas por las plantas. Estas bateras cierran, por tanto, los ciclos biogeoqumicos, posibilitando la vida en el planeta.Fases de la quimiosntesisLa quimiosntesis tiene ciertos paralelismos con la fotosntesis; en ambas hay dos fases bien definidas, una en la que se genera ATP y poder reductor y otra en la que se fija el dixido de carbono. cuando los organismos auttrofos llegan a la quimiosntesis, es normal que los organismos quimiosintticos se sientan atrados por las molculas inorgnicas reducidas presentes en el medio; las principales son el hidrgeno (H2), el sulfuro de hidrgeno (H2S), el azufre elemental (S), el tiosulfato (S2O) y el hierro ferroso (Fe2+). Los electrones arrancados a estos sustratos ingresan en una cadena transportadora de electrones, anloga a la de la respiracin mitocondrial; como en ella, el aceptor final de electrones es la formacin de la capa mitocondrial final, unida a los electrones de este.Para generar poder reductor, en forma de coenzimas reducidos (sobre todo NADH), una parte del ATP generado se utiliza para provocar un transporte inverso de electrones en la misma cadena transportadora.Esta fase es anloga a la fase luminosa de la fotosntesis, aunque completamente diferente, ya que no utiliza la luz para genera el flujo de electrones.Fijacin de CO2Los organismos quimiolittrofos son auttrofos para el carbono, es decir, pueden incorporarlo a partir de carbono inorgnico en forma de (CO2). La fijacin del dixido de carbono a la materia orgnica se realiza mediante el ciclo de Calvin, de una manera similar a la fase oscura de la fotosntesis.Bacterias quimiosintticasSegn el sustrato utilizado, las bacterias se clasifican en los siguientes grupos:Bacterias incoloras del azufre: Oxidan azufre o compuestos que lo contienen. Estas bacterias transforman el H2S procedente de la descomposicin de la materia orgnica, que abunda en las aguas residuales.Bacterias del nitrgeno: Oxidan compuestos reducidos de nitrgeno, en concreto el amoniaco (NH3), que transforman en nitratos (NO3-), el cual puede ser utilizado por las plantas.Bacterias del hierro: Oxidan compuestos ferrosos a frricos.Bacterias del hidrgeno: Quimioauttrofas facultativas, que pueden utilizar el hidrgeno molecular.

Etapa fotoqumica: conversin de energa lumnica en qumicaLas reacciones que dependen de la luz, convierten la energa de la luz solar en energa qumica contenida en dos tipos de molculas transportadoras: una transportadora de energa, el ATP, y otra, transportadora de electrones, el di nucletido NADPH Durante la fotosntesis, la luz es captada por molculas de pigmentos en los cloroplastos. El Sol emite energa en un amplio espectro de radiacin electromagntica que va desde rayos gamma de longitud de onda corta, pasando por la luz ultravioleta, la visible y la luz infrarroja, hasta las de radio de longitud de onda larga.

Fenmenos bioelctricoBioluminiscencia: La produccin de luz por organismos vivos. La bioluminiscencia puede ser consecuencia de la absorcin de luz (fluorescencia o fosforescencia, por ejemplo, en muchos peces de aguas profundas) o de una reaccin qumica (quimioluminiscencia, por ejemplo, en lucirnagas).Quimioluminiscencia: Es un tipo de luminiscencia en la cual los electrones son excitados por una reaccin qumica.Luminiscencia: Luminiscencia es todo proceso de emisin de luz cuyo origen no radica exclusivamente en las altas temperaturas sino que, por el contrario, es una forma de "luz fra" en la que la emisin de radiacin lumnica es provocada en condiciones de temperatura ambiente o baja.En funcin de la radiacin que estimula la emisin de luz, tendremos los siguientes procesos luminiscentes: Fotoluminiscencia: Es una luminiscencia en la que la energa activadora es de origen electromagntico (rayos ultravioletas, rayos X o rayos catdicos). Los rayos X en particular producen una intensa luminiscencia. En el caso de los minerales fotoluminiscente, la luz es absorbida durante un determinado periodo de tiempo y, al ser emitida, lo hace con una longitud de onda menor que el incidente, es decir, no se trata de un fenmeno ptico de difraccin o reflexin. Catodoluminiscencia: si el origen es un bombardeo con electrones acelerados. Radioluminiscencia: si el origen es una irradiacin con rayos , o . Fue observada por primera vez por Pierre Curie y Marie Curie con el elemento radio.Adems de la excitacin por radiaciones ionizantes, la luminiscencia puede generarse tambin mediante una reaccin qumica (quimioluminiscencia), energa mecnica (triboluminiscencia), energa elctrica (electroluminiscencia), energa biolgica (bioluminiscencia), ondas sonoras (sonoluminiscencia), etc.La emisin de luz tiene lugar a un tiempo caracterstico () despus de la absorcin de la radiacin y es este parmetro el que permite subdividir la luminiscencia en: Fluorescencia: Se restringe a la luminiscencia causada por rayos ultravioleta y se caracteriza por tener un tiempo caracterstico 0,00000001segundos (10-8 segundos).Existen minerales que, a pesar de haberles retirado la fuente energtica que incide sobre ellos, continan emitiendo luz durante una fraccin de segundo, por lo que es difcil a veces diferenciar los fenmenos de fotoluminiscencia y fluorescencia.

Fosforescencia: La fosforescencia es el fenmeno en el cual ciertas sustancias tienen la propiedad de absorber energa y almacenarla, para emitirla posteriormente en forma de radiacin. A aquellos elementos que ofrecen fosforescencia se les conoce como foto-reactivos, es decir que requieren luz para obtener la propiedad, es un elemento de la foto-sensibilidad que por medio de la radiacin adquieren la energa necesaria para almacenarla y exponerla posteriormente.