Fotosintesis

Introducción

Podemos decir que la fotosíntesis es el proceso que mantiene la vida en nuestro planeta. Las plantas terrestres, las algas de aguas dulces, marinas o las que habitan en los océanos realizan este proceso de transformación de la materia inorgánica en materia orgánica y al mismo tiempo convierten la energía solar en energía química. Todos los organismos heterótrofos dependen de estas conversiones energéticas y de materia para su subsistencia. Y esto no es todo, los organismos fotosintéticos eliminan oxígeno al ambiente, del cual también depende la mayoría de los seres vivos de este planeta.

Hasta los descubrimientos de Van Helmont , hace ya 400 años, se aceptaba que los seres vivos necesitaban "ingerir" alimentos para sobrevivir. En el caso de las plantas, se pensaba que tomaban su alimento del suelo. Este científico plantó un pequeño sauce en una maceta y la regó periódicamente. Luego de 5 años el sauce había incrementado su peso en 75kg., mientras que la tierra de la maceta había disminuido su peso en sólo 70gr. Así concluyó que toda la "sustancia" de la planta se había originado del agua, no del suelo. Pasaron muchos años y muchos experimentos científicos hasta que se llegó a descubrir cómo era el proceso de fotosíntesis y aún hoy en día se continúan descubriendo detalles químicos y metabólicos, es decir, aún hoy hay pasos químicos que realizan los autótrofos que no conocemos.

La respiración celular

La respiración celular es el conjunto de reacciones bioquímicas por las cuales determinados compuestos orgánicos son degradados completamente, por oxidación, hasta convertirse en sustancias inorgánicas, proceso que rinde energía (en forma de ATP) aprovechable por la célula.

Su ecuación general es la siguiente (respiración aeróbica):

Proceso de la Fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso que ocurre en dos fases. La primera fase es un proceso que depende de la luz (reacciones luminosas), requiere la energía directa de la luz que genera los transportadores que son utilizados en la segunda fase. La fase independiente de la luz (reacciones de oscuridad), se realiza cuando los productos de las reacciones de luz son utilizados para formar enlaces covalentes carbono-carbono (C-C), de los carbohidratos. Las reacciones oscuras pueden realizarse en la oscuridad, con la condición de que la fuente de energía (ATP) y el poder reductor (NADPH) formados en la luz se encuentren presentes. Investigaciones recientes sugieren que varias enzimas del ciclo de Calvin, son activadas por la luz mediante la formación de grupos -SH ; de tal forma que el termino reacción de oscuridad no es del todo correcto. Las reacciones de oscuridad se efectúan en el estroma; mientras que las de luz ocurren en los tilacoides.

Tipos de Reacción Fotosintética

La fotosíntesis es una reacción Endergónica y Endotérmica, Endergónica porque consume energía ( fotones de luz solar, H20, CO2) para sintetizar moléculas orgánicas, Endotérmica porque no hay liberación de calor hacia el exterior.

Teniendo en cuenta los acontecimientos que se realizan en la fase luminosa y oscura, hay reacciones de Oxidación y de Reducción.

En la Etapa luminosa las reacciones de Oxidación ocurren cuando los fotones de luz solar exitan a las 2 moléculas de clorofila ( P799 y P680) oxidándolas en Iones cargados + por pérdida de 1 electrón cada una. Otra reacción de oxidación que se realiza en la etapa luminosa es la Fotólisis del H20, en este caso debido al poder oxidante de la clorofila P680+ hace que la molécula de H20 se oxide en O2, 1 electrón y 2 protones.

En la fase oscura hay Reducción puesto que la ribulosa ( enzima de tipo carboxilasa) fija y Reduce el CO2 junto con el ATP y la coenzima NADPH2 sintetizadas en la etapa anterior en carbohidratos.

Quien logro avances en el proceso fotosintético

Hace unos 2000 años el filósofo griego Aristóteles se ocupó del problema del origen de la vida. El creía que la vida podía haber aparecido espontáneamente, a partir de materiales inertes, esta es la tesis de la Generación Espontánea de la vida. Pero, ¿qué significa decir que la vida aparece espontáneamente?

Aristóteles explicaba su hipótesis colocando como ejemplo, que los huevos fecundados contienen un “principio activo” capaz de producir un ser vivo siempre y cuando las condiciones sean las adecuadas, lo que quería decir que, para Aristóteles este principio activo era la capacidad para hacer algo de la misma manera que para nosotros la energía es la capacidad que existe para producir un trabajo; también decía que los insectos se desarrollaban a partir del rocío de la mañana, afirmó además, que los cangrejos y las salamandras surgieron del fango húmedo.

Sgnificado ATO, (NADP) + (CO2) H2O

Ocurre sólo en presencia de luz y se producen dos procesos químicos que son decisivos para la producción final de glucosa, estos son la reducción de la coenzima NADP y la síntesis de ATP. El NADP se reduce a NADPH+H+ con los protones que libera la molécula de agua. La coenzima NADP reducida aportará los protones necesarios para sintetizar la molécula de glucosa,

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