Fotosintesis

Fotosíntesis

DEFINICIÓN

Proceso mediante el cual la luz aporta energía que se utiliza en la elaboración de moléculas orgánicas, las cuales acumulan energía en sus enlaces, es decir energía química. Si en el proceso se libera oxigeno como ocurre en las plantas y las algas se denomina oxigenica las fotosíntesis anoxigenica no libera oxigeno, ocurre en algunas bacterias fotosintéticas.

IMPORTANCIA

La fotosíntesis que realiza las algas y las plantas es de tipo oxigenica, es importante porque:

1. Inicia la cadena alimenticia proporcionando los nutrientes.

2. Oxigena el medio permitiendo la respiración de los seres aerobicos .

3. Favorece la regeneración de la capa de ozono.

4. Disminuye el efecto invernadero, debido al consumo del gas dióxido de carbono.

ORGANISMOS FOTOSINTÉTICOS

Los organismos que realizan fotosíntesis son las bacterias fotosintéticas, las cianofitas o cianobacterias, las algas ecucarióticas y las plantas superiores.

FOTOSÍNTESIS OXIGENICA

Las plantas llevan a cabo la fotosíntesis en hojas y tallos verdes, que constituyen los órganos fotosintéticos típicos. En estos órganos se localiza el tejido denominado parénquima clorofiliano o colénquima, constituido por células con abundantes cloroplastos, organelas fotosintéticas que contienen los pigmentos fijadores de la luz y las enzimas requeridas en el proceso.

Las algas eucarioticas unicelulares, clorófitos y euglenófitos, poseen cloroplastos. Las algas pluricelulares presenta un tejido primitivo, el plecténquima, en cuyas células ocurre la fotosíntesis; los plastidios involucrados son: rodoplastos en las algas rojas, feoplastos en las algas pardas y cloroplastos en las algas verdes.

Las cianofitas y las bacterias fotosintéticas, que son organismo procariontes, no presentan plastidios, poseen los pigmentos en sacos membranosos, denominados laminillas fotosintéticas mientras las enzimas en su mayor parte están localizadas en el citoplasma.

FOTOSÍNTESIS ANOXÍGENICA

Los fototrofos anoxigenicos convierten la energía de la luz en energía química necesaria para el crecimiento; sin embargo, y al contrario que las plantas, algas y cianobacterias en este proceso de transformación de la energía no se produce oxigeno y por ello se le llama fotosíntesis anoxígenica. Otra diferencia es que los fototrofos anoxigenicos contienen un tipo de clorofila, bacterioclorofila, diferente a la clorofila de las plantas. Estas bacterias contienen además carotenoides, pigmentos encargados de la absorción de la energía de la luz y posterior transmisión a la bacterioclorofila.

El color de estos pigmentos son los que le dan el nombre a estas bacterias: bacterias rojas y bacterias verdes. En las cianobacterias estos pigmentos captadores de luz son las ficobilinas, de ahí su nombre: bacterias azules (cianobacterias).

En las bacterias rojas y bacterias verdes solo existe un fotosintema, de tal manera que la energía absorbida de la luz se utiliza para transportar un electrón desde la clorofila a la cadena de transporte de electrones que finalmente cede electrón a la misma clorofila. En esta cadena de transporte de electrones se genera la energía necesaria para sintetizar ATP. Sin embargo, el transporte de electrones es cíclico (el donador primario de electrones y el aceptor terminal de electrones es la misma clorofila) no existiendo por lo tanto reducción de NADP a NADPH.

Esta reducción se lleva a cabo mediante transporte inverso de electrones gracias a los electrones donados por el hidrogeno gaseoso (H2) o el sulfuro de hidrogeno (H2S). En cualquier caso nunca se produce O2.

Este grupo bacteriano está dividido en 7 subgrupos. Son células Gran negativas, de forma esférica, espiral, bacilar o vibroide. Se organizan en agregados regulares o irregulares, unicelulares o formas filamentosas multicelulares. Presentan pigmentos fotosintéticos localizados en la membrana citoplasmática (subgrupo $), y en varios tipos de sistemas de membrana intracitoplasmatico (subgrupo 1 – 3), y en varios tipos de sistemas de membrana intracitoplasmatico (subgrupo 5-6). El color de las suspensiones celulares varia de purpura-violeta a purpura roja, rojo-rosado, amarillo, café y verde. Todas tienen en común la presencia de bacterioclorofila y pigmentos carotenoides.

Presentas crecimiento fotoautotrófico o fotoorganotrofico en condiciones anaeróbicas o microaeróbicas. En contraste a la fotosíntesis oxigenica de cianobacterias, presentan una fotosíntesis anoxígenica la cual es dependiente de un donador externo de electrones, tal como compuesto de azufre reducido, hidrogeno molecular o compuestos orgánicos. Durante la oxidación del sulfuro glóbulos de azufre son formados transitoriamente almacenados dentro de la célula (subgrupo 1) o fuerza de la célula (2 y 5) almacenan polisacáridos, poli-b-hidroxibutirato y polifosfato.

Se desarrollan en ambientes anoxicos de suelos húmedos y en ambientes acuáticos, agua dulce, marina ambientes hipersalinos.

Bioquímicamente, la fotosíntesis anoxígenica es muy diferente de la fotosíntesis oxigenica. Las Cyanobacteria (y por extensión los cloroplastos) usan un esquema Z de flujo de electrones que es utilizado eventualmente para formar NADH. Se utilizan dos centros reactivos distintos (fotosintemas) y la fuerza motivada del protón es generada usando un flujo cíclico de electrones y quinona.

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