Biología en Internet

¿Qué es la nutrición autótrofa y cómo funciona en las plantas?

Fabricar con materia inorgánica todo lo que el cuerpo necesita, sin comer a nadie: eso es la nutrición autótrofa. Las plantas lo consiguen con la fotosíntesis, que usa la energía de la luz para convertir el dióxido de carbono en materia orgánica.

Interior de una célula vegetal donde los cloroplastos con sus membranas apiladas se transforman gradualmente en estructuras moleculares de azúcares.
Ilustración. No es una micrografía electrónica real. Se ven cloroplastos y moléculas orgánicas entrelazados en una composición circular.

En una frase

Un organismo autótrofo construye su propio cuerpo y su propio alimento con materiales inorgánicos, como el dióxido de carbono. La energía no sale de otro ser vivo: viene de la luz o de ciertas reacciones químicas [1].

El nombre lo dice. Auto, «uno mismo»; trofo, «alimento» [1].

Cómo funciona

Primero, la materia prima. Los seres vivos están hechos sobre todo de compuestos orgánicos: su elemento definitorio es el carbono [1]. Un autótrofo saca ese carbono de una única fuente, el dióxido de carbono (CO2), una molécula inorgánica [1].

Segundo, la energía. Unir átomos de carbono para formar moléculas grandes cuesta energía. Los autótrofos la sacan de fuentes abióticas, es decir, que no son seres vivos. Hay dos vías: la luz del sol, mediante la fotosíntesis, o las reacciones químicas entre sustancias minerales, mediante la quimiosíntesis [1].

Tercero, la fotosíntesis de las plantas. Tiene dos fases. En la primera, que depende de la luz, la planta capta luz visible. Dos fotosistemas, conjuntos de proteínas y pigmentos que absorben la luz, llamados fotosistema I y fotosistema II, hacen ese trabajo [3]. La energía de la luz queda así convertida en energía química [3]. En la segunda fase, que no necesita luz de forma directa, esa energía se usa para capturar CO2 y fabricar carbohidratos, como los azúcares [3].

Cuarto, la fijación del carbono. «Fijar» el carbono significa incorporar el CO2 a una molécula orgánica. Los autótrofos lo hacen mediante una serie de reacciones encadenadas llamada ciclo de Calvin [1]. La pieza central es la Rubisco, una enzima, una proteína que acelera una reacción química [2].

La Rubisco no es del todo precisa. A veces, en lugar de unir CO2, une oxígeno. Ese error obliga a la planta a un proceso de reparación, la fotorrespiración, que recupera parte del carbono pero libera otra parte de nuevo como CO2 y gasta energía de la fase luminosa [2].

Por último, el resultado. Las moléculas orgánicas fabricadas sirven a la propia planta para crecer y mantener sus funciones. Además alimentan a los heterótrofos, los organismos que no pueden fabricar su propia materia orgánica [1].

Esquema · proceso

De la luz al alimento: la fotosíntesis autótrofa

  1. Materia primaEl carbono procede del CO2, una molécula inorgánica, la única fuente de carbono para el autótrofo.
  2. Fuente de energíaLa energía viene de fuentes abióticas: la luz solar en la fotosíntesis o reacciones químicas en la quimiosíntesis.
  3. Fase luminosaLos fotosistemas I y II captan luz visible y convierten esa energía luminosa en energía química.
  4. Fijación del carbonoEl ciclo de Calvin, con la enzima Rubisco, incorpora el CO2 a moléculas orgánicas como azúcares.
  5. ResultadoLa materia orgánica fabricada permite crecer a la planta y alimenta a los organismos heterótrofos.
Cómo un autótrofo transforma CO2 y energía abiótica en materia orgánica propia. Datos: los de las fuentes citadas en esta página.

Un ejemplo

Una planta y ciertas bacterias son autótrofas. No de la misma manera.

La planta usa la luz. Por eso se la clasifica como fotolitoautótrofa: obtiene la energía de la luz y el carbono de una fuente inorgánica [1].

Algunas bacterias, en cambio, viven sin luz. Obtienen la energía oxidando compuestos inorgánicos, como el anhídrido sulfuroso o compuestos de hierro ferroso, y se las llama quimiolitotróficas [1]. Ambas fabrican materia orgánica a partir de CO2 [1]. Solo cambia de dónde sale la energía.

Esquema · bifurcación

Dos caminos para ser autótrofo

Organismo autótrofo que necesita energía y carbono inorgánic
Si usa luz solarLos fotosistemas I y II captan la luzEl ciclo de Calvin fija el CO2 con RubiscoFotolitoautótrofo: materia orgánica a partir de luz, como en las plantas
Si usa reacciones químicasOxida compuestos inorgánicos, como anhídrido sulfuroso o hierro ferrosObtiene energía química de esa oxidaciónQuimiolitotrófico: materia orgánica sin luz, como en ciertas bacterias
Según la fuente de energía, el autótrofo se clasifica como fotosintético o quimiosintético. Datos: los de las fuentes citadas en esta página.

Lo que se suele confundir

«Autótrofo es lo mismo que fotosintético». No. Los autótrofos se dividen en fotosintéticos, que usan la luz, y quimiosintéticos, que usan reacciones químicas [1]. Toda planta fotosintética es autótrofa, pero no todo autótrofo hace fotosíntesis.

«Solo las plantas son autótrofas». También lo son las algas y algunas bacterias y arqueas [1]. Aun así, la mayoría de las bacterias y arqueas son heterótrofas, igual que los animales, los hongos y los protozoos [1].

«La fotosíntesis aprovecha casi toda la luz». Los dos fotosistemas alcanzan por separado eficiencias cercanas al 100 %. Pero la eficiencia global de la fotosíntesis se estima entre el 1 y el 4 % [3]. Parte de la pérdida se debe a la fotorrespiración, que en las plantas C3 (aquellas en las que el primer compuesto formado al fijar el carbono tiene tres átomos de carbono) reduce de forma notable el rendimiento [2].

Comparación

Fotolitoautótrofos frente a quimiolitotróficos

AspectoFotolitoautótrofos (plantas)Quimiolitotróficos (bacterias)
Fuente de energíaLuz solarReacciones químicas inorgánicas
Fuente de carbonoCO2CO2
EjemploPlantas y algasBacterias que oxidan azufre o hierro ferroso
Necesita luzSíNo
Ambos fabrican materia orgánica a partir de CO2, pero obtienen la energía de forma distinta. Datos: los de las fuentes citadas en esta página.

Por qué importa

Los autótrofos son el primer eslabón de las cadenas tróficas: producen la materia orgánica que luego circula por ellas [1]. Los heterótrofos dependen de esa materia para fabricar sus propias moléculas complejas [1].

También son, por fuerza, los organismos más abundantes. Cada paso de la cadena aprovecha la materia con una eficiencia limitada, así que cada eslabón está mucho menos representado que el anterior [1].

La fotosíntesis que capta la luz apareció hace unos 3.500 millones de años. Cambió la Tierra al permitir convertir energía luminosa en energía química y producir materia orgánica [3].

Fuentes

  1. Nutrición autótrofa — Wikipedia (CC BY-SA 4.0).
  2. Photosynthetic Responses to Rising CO2 and Temperature: Mechanisms, Models, and Field Evidence. Global Change Biology, 2026.
  3. To Biotic or Abiotic: Biohybrid Systems for Artificial Photosynthesis. Chemical Reviews, 2026.

Cifras

  • 3.500 millones de años: antigüedad estimada de la fotosíntesis que capta energía luminosa [3].
  • Cerca del 100 %: eficiencia de cada fotosistema, I y II [3].
  • 1–4 %: eficiencia global estimada de la fotosíntesis [3].
  • 75 % / 25 %: en la fotorrespiración de las plantas C3, porcentaje del carbono que se recupera y porcentaje que se libera como CO2 [2].

Datos de estudios de laboratorio en condiciones controladas. No son pautas de uso ni consejos de salud para personas, animales u objetos. Si tienes un problema de salud, consulta a un profesional.

Gráfico

Eficiencias y pérdidas en la fotosíntesis

Eficiencia de cada fotosistemafotosistema I y fotosistema II, por separado100 %
Carbono recuperado en fotorrespiraciónen plantas C375 %
Carbono liberado como CO2en plantas C3, por fotorrespiración25 %
Aunque los fotosistemas rozan el 100% de eficiencia, la fotorrespiración resta parte del carbono fijado. Datos: los de las fuentes citadas en esta página.

Para recordar

  • Autótrofo es el organismo que fabrica su materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas, sin depender de otros seres vivos [1].
  • Las plantas toman el carbono del CO2 y la energía de la luz; lo fijan mediante el ciclo de Calvin [1].
  • Hay autótrofos que no usan la luz, sino reacciones químicas: son quimiosintéticos [1].
  • Los autótrofos son los productores primarios: de su materia depende el resto de la cadena trófica [1].

Referencias

  1. Nutrición autótrofa [Internet]. Wikipedia.CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
  2. Bernacchi CJ, Cavanagh AP. Photosynthetic Responses to Rising CO2 and Temperature: Mechanisms, Models, and Field Evidence. Global Change Biology. 2026-09;32(9). doi:10.1111/gcb.71076 PMID: 42666026CC BY
  3. Cohen Y, Bachar O, Cohen R, Meirovich MM, Yehezkeli O. To Biotic or Abiotic: Biohybrid Systems for Artificial Photosynthesis. Chemical Reviews. 2026-07-22;126(14):7804-7877. doi:10.1021/acs.chemrev.5c00963 PMID: 42371621CC BY

Otras lecturas

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Oxidative Stress in Plants

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CRC, 2001

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The Power of Movement in Plants

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