Fototsintesis

FOTOSINTESIS

CONSEPTO …..

La fotosíntesis es un proceso clave para la vida en la Tierra, desde el momento

en que resulta ser el proceso biológico encargado de generar las formas de

carbono reducido, alimento de los organismos heterótrofos. Básicamente

consiste en la conversión de la energía solar en energía química de enlace

(macromoléculas combustibles como carbohidratos, proteínas, lípidos, etc.)

gracias a los pigmentos fotosintéticos. La reacción global de la fotosíntesis

puede esquematizarse como:

La fotosíntesis se divide formalmente en dos fases: luminosa y oscura.

1. En las reacciones de la fase luminosa se aprovecha la energía solar para

generar poder reductor (NADPH) y energía metabólica (ATP).

2. En las reacciones de la fase oscura (que no dependen directamente de la

luz pero que utilizan los productos de las reacciones luminosas) se utilizan el

NADPH y el ATP generados previamente, para la asimilación de los

bioelementos primordiales (C, N, H, O) que se convertirán en materia orgánica.

1. La luz solar, que es la fuente de energía. Los colores del espectro visible que la clorofila absorbe mejor son el azul y el rojo. La función de la luz es, por una parte, excitar a las moléculas de clorofila y, por otra, romper las moléculas de agua, proceso que se conoce como fotólisis.

2. El bióxido de carbono (CO2) de la atmósfera es la fuente de carbono y oxígeno para la síntesis de glucosa.

3. El agua es el agente reductor (donador electrónico) y en los organismos fotosintéticos eucariontes se desprende oxígeno a partir de ella.

4. La clorofila es el principal pigmento presente en los cloroplastos capaz de captar la luz solar. Hay varios tipos de clorofila: a, b, c y d; pero la más común es la a, porque se encuentra en todos los vegetales y algas.

PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS

Los pigmentos fotosintéticos (clorofilas, carotenoides, etc.) son fundamentales para

transformar la energía lumínica en energía química, por medio de la fotosíntesis. En plantas

superiores se encuentra, en su mayoría, la Clorofila (Chl) a (PM=893.4) y en menor

proporción la Chl b (PM=907.4). La relación entre ambas depende de las condiciones

ambientales y de crecimiento. Una relación (a/b) de 3-4 se espera en plantas que han crecido

bajo altas intensidades de luz y una relación de 2.5-3 se espera en plantas que han crecido con

poca luz (sombra).

La evidencia de que la fotosíntesis puede ser influenciada por distintos factores llevó a distinguir una etapa dependiente de la luz, la etapa llamada de reacciones "lumínicas", y una etapa enzimática, independiente de la luz, las reacciones "oscuras". Los términos reacciones "lumínicas" y "oscuras" han creado mucha confusión pues, aunque las reacciones "oscuras" no requieren de la luz como tal, sino solamente de los productos químicos de las reacciones "lumínicas", pueden ocurrir tanto en la luz como en la oscuridad. Más aun, trabajos recientes han mostrado que varias enzimas que controlan reacciones "oscuras" claves son reguladas indirectamente por la luz. Como resultado, estos términos han caído en desuso y están siendo reemplazados por vocablos que describen más precisamente los procesos que ocurren durante cada etapa de la fotosíntesis: las reacciones que capturan energía y las reacciones de fijación del carbono.

En la primera etapa de la fotosíntesis, la luz es absorbida por las moléculas de clorofila a §, que están compactadas de un modo especial en las membranas tilacoides. Los electrones de las moléculas de clorofila a 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+. El NADP+ es muy semejante al NAD+ y también se reduce por la adición de dos electrones y de un protón, formando NADPH. 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 a. 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 de la fotosíntesis, 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 defijación del carbono §, ocurren en el estroma del cloroplasto

FACTORES QUE AFECTAN LA FOTOSINTESIS

- Intensidad luminosa. En general, a mayor intensidad luminosa, mayor actividad fotosintética. Pero, cada especie está adaptada a unos niveles de iluminación óptima, de intensidad variable. Si se superan esos niveles, se llega a la saturación lumínica e, incluso, podrían deteriorarse los pigmentos fotosintéticos. Por otro lado, también influye el color de la luz: el mejor es el que absorbe (y no refleja) la clorofila.

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