Organismi viventi - eterotrofi e autotrofi

Funzione dei mitocondri e cloroplasti

I mitocondri e i cloroplasti svolgono la funzione di acquisire energia dall’ambiente e convertirla in forma idonea per le necessità dell’organismo. I mitocondri sono coinvolti nella produzione di energia poiché in essi avviene la respirazione cellulare, processo in cui vengono demolite le molecole organiche mediante la rottura dei legami chimici che tengono uniti i loro atomi. La rottura di questi legami libera energia immagazzinata sotto forma di molecole di ATP. La respirazione cellulare fornisce alle cellule l’energia indispensabile per la loro sopravvivenza. I cloroplasti invece sono coinvolti nella sintesi di molecole organiche in quanto svolgono la fotosintesi clorofilliana.

Processo di fotosintesi clorofilliana

Questo processo sfrutta l’energia solare, catturata dalle molecole di clorofilla presenti nei cloroplasti, per sintetizzare molecole di carboidrati ed ossigeno partendo da acqua e anidride carbonica. Gli esseri viventi che ricavano energia da molecole organiche assunte dall’ambiente esterno sono chiamati eterotrofi, mentre quelli capaci di sintetizzare le proprie molecole organiche a partire da sostanze inorganiche semplici sono detti autotrofi. Molti autotrofi, tra cui piante e organismi unicellulari, sono foto sintetici poiché la loro fonte di energia per le reazioni di sintesi è il Sole, mentre altri sono chemio sintetici perché catturano l’energia liberata da particolari reazioni inorganiche per attivare la sintesi delle molecole organiche complesse.

Origine delle prime cellule

Alcuni scienziati ipotizzano che le prime cellule fossero eterotrofe e che per nutrirsi assimilassero le molecole organiche del brodo primordiale. A mano a mano che aumentavano di numero, diminuivano le molecole da cui dipendevano, così, ridotta questa riserva, iniziò una sorta di competizione in cui le cellule in grado di sfruttare le limitate fonti di energia disponibile avevano più probabilità di sopravvivere e riprodursi rispetto alle altre. Col passare del tempo comparvero cellule capaci di sintetizzare molecole organiche a partire da semplici sostanze inorganiche. Vi sono però anche scienziati che sostengono che le prime cellule fossero autotrofe.

Adattamento dei batteri chemiosintetici

Sono stati infatti scoperti molti gruppi di batteri chemiosintetici che avrebbero potuto essere ben adattati alle condizioni di vita primordiali, ad esempio i metano geni vivono solo in assenza di ossigeno, condizione predominante sulla Terra primitiva. I biologi non sanno di quale dei due tipi fossero i primi microfossili, ma sono certi che senza l’evoluzione degli autotrofi la vita sarebbe cessata.