Historia de los conceptos de la bioquímica comparativa de fotosíntesis oxigénica y anoxigénica

Los experimentos de Hans Molisch en 1907 demostraron que las bacterias moradas no evolucionan oxígeno molecular durante el metabolismo fotosintético, y pueden usar compuestos orgánicos como fuentes de carbono celular para el crecimiento anaeróbico “fotoheterotrófico”. La conclusión de Molisch de que descubrió un nuevo modo de crecimiento fotosintético no fue aceptada durante unos 30 años debido a la definición predominante de fotosíntesis como conversión dependiente de la luz de dióxido de carbono y reductores inorgánicos a materiales celulares. Mientras tanto, durante la década de 1930, Cornelis van Niel formuló la “hipótesis bioquímica comparativa de la deposición de agua” de la fotosíntesis, que gozó de gran popularidad durante unos 20 años. De acuerdo con este concepto, la fotólisis del agua produjo ‘H’ y ‘OH’, el primero actuando como donante de hidrógeno para la reducción de CO2 en todos los modos de fotosíntesis. Se suponía que los organismos oxigenados contenían un sistema bioquímico único capaz de convertir ‘OH’ en agua y O2. Para explicar la ausencia de formación de O2 por parte de bacterias fotosintéticas moradas y verdes, se suponía que tales organismos carecían del sistema de formación de oxígeno y, en su lugar, ‘ OH ‘ se eliminaba por reducción con un donante inorgánico de H (e) (que no fuera agua) de acuerdo con la ecuación general: donde H2A es H2 o un compuesto inorgánico de azufre.No se pudieron idear pruebas críticas de la hipótesis de van Niel, y su propuesta fue abandonada poco después del descubrimiento de la fotofosforilación in vitro por cloroplastos de plantas verdes y membranas de bacterias púrpuras en 1954. La fotofosforilación se consideró entonces como un denominador común clave de la fotosíntesis oxigénica y anoxigénica. A partir de investigaciones posteriores, quedó claro que la fosforilación dependiente de la luz del difosfato de adenosina era una consecuencia de la separación fotoquímica de cargas y el flujo de electrones en centros de reacción incrustados en membranas de todos los organismos fotosintéticos. Se cree que las similitudes, así como las diferencias, en la estructura fina y la función de los centros de reacción en organismos anoxigénicos y oxigénicos reflejan el curso de la evolución de los organismos oxigénicos a partir de precursores fotosintéticos anoxigénicos. Así, con la adquisición de nuevos conocimientos, los conceptos de la bioquímica comparativa de los procesos fotosintéticos se han alterado radicalmente durante las últimas décadas. Este artículo describe los puntos álgidos de la historia de estos cambios.