Fotosíntesis: Conceptos Clave

Fotosíntesis: Conceptos Clave

• Definición: Proceso vital en organismos fotoautótrofos (plantas, algas, cianobacterias) para convertir energía lumínica en energía química y sintetizar materia orgánica a partir de inorgánica.

• Ecuación General: 6 CO₂ + 6 H₂O + Luz solar → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

• Fases: La fotosíntesis se divide en dos fases principales:

Fase Luminosa

• Localización: Tilacoides (membranas internas de los cloroplastos).
• Requerimiento: Depende de la luz solar.
• Producción de ATP: Generación de ATP (energía celular) mediante fotofosforilación.
• Generación de Poder Reductor: Producción de NADPH (transporta electrones para la reducción de CO₂).
• Fotólisis del Agua: Descomposición del agua (H₂O) liberando oxígeno (O₂).
• Transporte de Electrones: Traslado de electrones liberados del agua a través de proteínas (fotosistemas II y I) hasta NADP+ formando NADPH.

Fase Biosintética (Oscura)

• Localización: Estroma (espacio fluido dentro del cloroplasto).
• Requerimiento: No requiere luz directa, utiliza ATP y NADPH de la fase luminosa.
• Fijación del CO₂: Incorporación del dióxido de carbono atmosférico en moléculas orgánicas.
• Síntesis de Glucosa: Producción de glucosa (C₆H₁₂O₆), principal fuente de energía de las plantas.
• Regeneración de RuBP: Regeneración de ribulosa-1,5-bifosfato (RuBP), necesaria para la fijación de CO₂.

Pigmentos y Fotosistemas

• Clorofila: Pigmento verde que absorbe luz solar (principalmente roja y azul), reflejando la verde.
• Carotenoides: Pigmentos que absorben otras longitudes de onda, ampliando el espectro de luz utilizado y protegiendo a la clorofila.
• Fotosistemas: Complejos proteicos que contienen clorofila y otros pigmentos en la membrana de los tilacoides.
  • Fotosistema II (PSII): Inicia el transporte de electrones, liberando oxígeno.
  • Fotosistema I (PSI): Recibe los electrones del PSII y reduce NADP+ a NADPH.

Factores que Influyen en la Fotosíntesis

• Concentración de CO₂: Aumenta la tasa hasta alcanzar un punto de saturación.
• Intensidad Lumínica: Incrementa la tasa hasta un nivel máximo.
• Temperatura: Fotosíntesis como proceso enzimático, la temperatura óptima varía según la especie.
• Concentración de Oxígeno: Altas concentraciones inhiben la fotosíntesis al competir con el CO₂.

Importancia Ecológica

• Producción de Oxígeno: Principal fuente de oxígeno atmosférico para la respiración.
• Absorción de CO₂: Regula el clima y disminuye el efecto invernadero.
• Base de Cadenas Tróficas: Produce materia orgánica (glucosa) que sirve de energía a otros organismos.

Tipos de Fotosíntesis

• Fotosíntesis Oxigénica: Usa agua como donador de electrones, libera oxígeno (plantas, algas, cianobacterias).
• Fotosíntesis Anoxygenica: Usa compuestos como H₂S como donadores de electrones, no libera oxígeno (algunas bacterias).