La quimiosíntesis es un proceso de síntesis de ATP. Se trata de la producción de materia orgánica por medio de la oxidación de sustancias minerales, sin recurrir a la luz solar. Vale señalar que estas reacciones forman parte del metabolismo de bacterias autótrofas clasificadas como quimiosintetizantes, las cuales pueden existir en ambientes totalmente desprovistos de luz y materia orgánica, pues obtienen la energía necesaria para su supervivencia por medio de oxidaciones inorgánicas, lo que resulta en la producción de materia orgánica a partir de la oxidación de sustancias minerales.

Este fenómeno es especialmente realizado por ferrobacterias, oxidantes de hierro, las sulfobacterias, oxidantes del azufre y las nitrobacterias, oxidantes del nitrógeno.

En comparación con la fotosíntesis, la productividad de la quimiosíntesis puede ser considerada como muy reducida, sin embargo, este proceso es crucial para la realización del ciclo del nitrógeno, donde este elemento es fijado en el suelo o en las plantas, ayudando en el mantenimiento de estos seres vivos.

Ejemplos de bacterias que realizan la quimiosíntesis son Thiobacillus y Beggiatoa, que realizan su metabolismo a partir de la oxidación de compuestos de azufre, y las bacterias Nitrosomonas y Nitrobacter, que se encuentran en el suelo y asumen un importante papel en el reciclaje del nitrógeno.

¿Cómo ocurre la quimiosíntesis?

La quimiosíntesis se divide en dos etapas:

En la primera etapa, la oxidación de las sustancias inorgánicas libera protones y electrones, los cuales provocan la fosforilación del ADP en ATP y la reducción del NADP+ en NADPH, que a su vez constituirán la fase siguiente, aprovechando la energía suministrada por determinadas reacciones químicas de oxirreducción que suceden en el medio.

Resumen de la primera etapa:

Compuesto inorgánico + O2 → Compuestos inorgánicos oxidados + Energía química

En la segunda fase, también llamada fase oscura de la fotosíntesis, la reducción de dióxido de carbono conduce a la síntesis de sustancias orgánicas por medio del proceso de oxidación inorgánico, cuando las bacterias obtienen energía suficiente para reducir el dióxido de carbono por medio de su retención y posterior fabricación de sustancias orgánicas, las cuales pueden ser usadas en la producción de otros compuestos o en su propio metabolismo.

Resumen de la segunda etapa:

CO2 + H2O + Energía química → Compuestos orgánicos + O2