Fotosintesis

Modalidades y fases de la fotosíntesis

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las sustancias inorgánicas simples (CO2 , H2O y, por extensión, nitratos y sulfatos) se combinan para formar compuestos orgánicos simples, utilizando para ello la energía de la luz.Se pueden diferenciar dos modalidades de fotosíntesis:

- Fotosíntesis oxigénica. Se denomina así porque en ella se desprende O2 (a partir del H2O ). Es la que realizan las plantas, las algas y las cianobacterias.

Fotosíntesis anoxigénica. Llamada así porque en ella no se libera O2, ya que el agua no interviene como dadora de electrones. Existen diferentes modalidades y la realizan algunas bacterias sulfúreas y no sulfúreas.En adelante nos centraremos únicamente en el estudio de la fotosíntesis oxigénica.El conjunto de procesos que tienen lugar en la fotosíntesis vegetal se puede resumir en la siguiente ecuación:

energía luminosa6 CO2 + 6 H2O ----------------------> C6H12O6 + 6 CO2 clorofila

Pero el agua no puede reaccionar directamente con el CO2, luego entre el sustrato inicial y los productos finales de esa reacción deben ocurrir complejos procesos metabólicos. Esos procesos se dividen en dos fases:

- Fase luminosa. Ocurre en la membrana tilacoidal de los cloroplastos. En ella la energía de la luz impulsa la formación de poder energético, en forma de ATP, y poder reductor, en forma de NADPH.- Fase oscura. Ocurre en el estroma de los cloroplastos. En ella la energía del ATP y el NADPH, obtenidos anteriormente, impulsan la reacciones para la formación de compuestos orgánicos simples a partir de sustancias inorgánicas.

esquema de fase luminoso y fase oscura.

Obtención de energía: fase luminosa

¿Cómo es captada la energía luminosa?La energía de la luz es captada por los pigmentos fotosintéticos situados en la membrana tilacoidal de los cloroplastos.Al incidir un fotón sobre un pigmento fotosintético, desplaza un electrón hacia un nivel de mayor energía. El pigmento excitado puede volver a su estado original de tres formas:

- Perdiendo la energía extra en forma de luz y calor (fluorescencia).- Mediante una transferencia de energía por resonancia, en la que la energía (pero no el electrón) pasa de un pigmento a otro.- Mediante una oxidación del pigmento, al perder el electrón de alta energía, que será captado por un transportador de electrones.

El pigmento fotosintético más importante es la clorofila, que absorbe el color violeta, azul y rojo, y refleja el verde. Además existen otros pigmentos accesorios, como los carotenoides, que reflejan el rojo, anaranjado o amarillo.

Cuestión para autoevaluación:

¿Por qué en otoño, al degradarse la clorofila de las hojas de los árboles caducifolios, éstos adquieren tonalidades pardas, amarillentas y rojizas?

Orientación

Porque al desaparecer la clorofila queda desenmascarado el color de los otros pigmentos carotenoides

Todos los pigmentos fotosintéticos se agrupan en fotosistemas que, hipotéticamente, podemos imaginar con forma de embudo. Pueden ser de dos tipos: fotosistema I (con un máximo de absorción de 700 nm) y fotosistema II (con un máximo de absorción de 680 nm).

Esquema de un fotosistema con su complejo antena y centro de reacciòn fotoquìmico.

Síntesis de materia orgánica: fase oscura

Gracias a la energía obtenida en forma de poder reductor (NADPH) y poder energético (ATP) en la fase luminosa, ahora será posible la fijación del carbono inorgánico

...