Fotosintesis

Fotosíntesis

La fase lumínica de la fotosíntesis es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila.

la luz es absorbida por las moléculas de clorofila, que están compactadas de un modo especial en las membranas tilacoides. Los electrones de las moléculas de clorofila son lanzados a niveles energéticos superiores, y, en una serie de reacciones, su energía adicional es usada para formar ATP § a partir de ADP § y para reducir una molécula transportadora de electrones conocida como NADP. Sin embargo, los papeles biológicos de estas moléculas son notablemente distintos. El NADH generalmente transfiere sus electrones a otros transportadores de electrones, que continúan transfiriéndolos en pasos discretos a niveles de energía sucesivamente más bajos.

En el curso de esta transferencia de electrones se forman moléculas de ATP. En contraste, el NADPH proporciona energía directamente a los procesos biosintéticos de la célula que requieren grandes ingresos de energía. En esta primera etapa de la fotosíntesis, también se escinden moléculas de agua, suministrando electrones que reemplazan a los que han sido lanzados desde las moléculas de clorofila . La escisión de las moléculas de agua es la causa de que se forme oxígeno libre, que difunde hacia el exterior.

En la segunda etapa(oscura) el ATP y el NADPH formados en la primera etapa se utilizan para reducir el carbono del dióxido de carbono a un azúcar simple. Así, la energía química almacenada temporalmente en las moléculas de ATP y de NADPH se transfiere a moléculas adecuadas para el transporte y el almacenamiento de energía en las células de las algas o en el cuerpo de las plantas. La resultante de este proceso es pues la formación de un esqueleto de carbono, a partir del cual pueden construirse luego otras moléculas orgánicas. La incorporación inicial de CO2 en compuestos orgánicos se conoce como fijación del carbono. Los pasos por los cuales se lleva a cabo, llamados las reacciones de fijación del carbono §, ocurren en el estroma del cloroplasto.

Etapas química

Ocurre la absorción y fijación de CO2, reducción del CO2 por el NADPH2, consumiendo la energía del ATP y produciendo glucosa rica en energía. Ocurre tanto en la presencia cuanto en la ausencia de luz, siendo procesada en el estroma. En ausencia de luz, ocurren en el estroma del cloroplasto diversas y complicadas reacciones (ciclo de Calvin), gracias a los cuales se forman las moléculas de azúcares que la planta necesita para vivir.

El carbono de la molécula de dióxido de carbono (CO2), que el vegetal extrae del aire, capta los electrones cedidos por las moléculas reductoras presentes en el cloroplasto y pasa a formar parte de una molécula de pentosa, azúcar de 5 átomos de carbono, que más tarde se fracciona en dos moléculas, cada una con tres átomos de carbono.

Esos últimos compuestos sufren una serie de modificaciones y luego de sucesivos ciclos forman una molécula de glucosa, azúcar de gran importancia para el metabolismo de numerosos seres vivos.

Como ocurre con todas las reacciones producidas en los organismos vivos, estos procesos son regulados por diversas enzimas y compuestos que posibilitan y aceleran la conversión de unas sustancias en otras.

La etapa química de la fotosíntesis se realiza independientemente de la luz y sus reacciones son catalizadas por enzimas, siendo importante en este caso la temperatura. La energía utilizada en esta fase resulta de la descomposición del ATP formado en la etapa fotoquímica.

la etapa química de la fotosíntesis se realiza independientemente de la luz y sus reacciones son catalizadas por enzimas, siendo importante en este caso la temperatura. La energía utilizada en esta fase resulta de la descomposición del ATP formado en la etapa fotoquímica.

Etapa física

es una fase que se da a partir de la dependencia de la luz (reacciones luminosas), requiere la energía directa de la luz que genera los transportadores.

Etapa bioquímica:

La fotosíntesis es seguramente el proceso bioquímico más importante de la biósfera por varios motivos:

1. La síntesis de materia orgánica a partir de la materia inorgánica se realiza fundamentalmente mediante la fotosíntesis; luego irá pasando de unos seres vivos a otros mediante las cadenas tróficas, para ser transformada en materia propia por los diferentes seres vivos.

2. Produce la transformación de la energía luminosa en energía química, necesaria y utilizada por los seres vivos

3. En la fotosíntesis se libera oxígeno, que será utilizado en la respiración aerobia como oxidante.

4. La fotosíntesis fue causante del cambio producido en la atmósfera primitiva, que era anaerobia y reductora.

5. De la fotosíntesis depende también la energía almacenada en combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural.

6. El equilibrio necesario entre seres autótrofos yheterótrofos no sería posible sin la fotosíntesis.

Se puede concluir que la diversidad de la vida existente en la Tierra depende principalmente de la fotosíntesis.

Los 16 elementos exigidos por todas las plantas son el carbono (C), hidrógeno (H), nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), azufre (S), calcio (Ca), oxígeno (O), magnesio (Mg), hierro (Fe), boro (B), manganeso (Mn), cobre (Cu), zinc (Zn), molibdeno (Mo) y cloro (Cl).

Los elementos C, H y O se abastecen principalmente del aire (dióxido de carbono (CO2) y oxígeno) y del agua (H2O). Los restantes 13 elementos, generalmente conocidos como nutrientes minerales, se abastecen a partir de varias fuentes.

Las plantas, por ser organismos vivos, requieren de una adecuada, oportuna y balanceada nutrición que se logra mediante los elementos esenciales para el crecimiento de las mismas, los cuales están divididos en dos grandes grupos: los minerales y no minerales. Estos últimos son el carbono, hidrógeno y oxígeno que se hayan en la atmósfera y el agua y son fundamentales en la fotosíntesis.

La esencialidad de un nutriente radica en que en su ausencia las plantas no pueden continuar su desarrollo.

Los nutrientes

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