Fotosíntesis: El Proceso Vital

Fotosíntesis

• Proceso químico mediante el cual las plantas utilizan la energía solar para producir energía química.
• La energía solar convierte el agua del suelo y el dióxido de carbono del aire en glucosa.
• Es el proceso químico más importante del planeta, sintetizando sustancias orgánicas a partir de la energía solar.
• Organismos con clorofila como plantas, algas y algunas bacterias participan en este proceso.

Fases de la Fotosíntesis

• Se desarrolla en dos fases: luminosa y oscura.
• La fase luminosa depende directamente de la luz solar.
• La clorofila, ubicada en las células de las hojas, captura y absorbe la energía solar como un pigmento fotorreceptor que transforma la energía lumínica en energía química.
• Los cloroplastos, que contienen tilacoides, son orgánulos esenciales para la fotosíntesis; los tilacoides son sacos porosos responsables de la absorción de fotones.
• La fórmula química de la fotosíntesis es: 6 moléculas de agua + 6 moléculas de dióxido de carbono → glucosa + oxígeno.

Fase Luminosa: Eventos

• Se compone de cuatro eventos principales: fotoexcitación de la clorofila, fotólisis del agua, fotofosforilación de ATP y fotorreducción.

Fotoexcitación de la Clorofila

• La clorofila se excita al exponerse a la luz solar.
• Existen dos fotosistemas: el fotosistema I y el fotosistema II.
• El fotosistema I requiere luz con una longitud de onda de al menos 700 nanómetros para excitar su clorofila.
• El fotosistema II requiere luz con una longitud de onda de al menos 680 nanómetros para excitar su clorofila.
• La excitación de la clorofila por la luz resulta en la liberación de dos electrones.
• Una cadena de transporte de electrones transporta los electrones liberados.
• Los electrones del fotosistema I se dirigen a la ferredoxina, que los transfiere al dinucleótido de nicotinamida y adenina fosfato (NADP+).
• El fotosistema II captura luz solar, liberando dos electrones que se transfieren a la plastoquinona.
• La plastoquinona transfiere los electrones al citocromo b y f, que luego los transfiere a la plastocianina.
• La plastocianina transfiere los electrones al fotosistema I, reponiendo los electrones perdidos.

Fotólisis del Agua

• "Foto" se refiere a la luz y "lisis" a la división.
• La luz divide una molécula de agua.
• Las plantas absorben agua a través de sus raíces junto con la luz solar.
• La luz solar divide la molécula de agua en dos hidrógenos y un oxígeno.
• Cada molécula de hidrógeno pierde un electrón, transformándose en iones de hidrógeno positivos.
• El oxígeno se libera y sale del sistema, contribuyendo al oxígeno que respiramos.
• Los dos iones de hidrógeno se dirigen a la membrana tilacoidal, mientras que los dos electrones se dirigen al fotosistema II, reemplazando los electrones perdidos.

Fotofosforilación de ATP

• Dada la participación del fósforo, la enzima ATP sintetasa participa.
• La enzima ATP sintetasa realiza la síntesis.
• El movimiento de electrones a través de la cadena de transporte de electrones genera energía.
• Esta energía bombea protones desde el estroma hacia el interior del tilacoide, estableciendo un gradiente electroquímico.
• Este gradiente activa la ATP sintetasa.
• La enzima activada combina una molécula de ADP y una molécula de fósforo para generar ATP, la moneda energética de la célula.

Fotorreducción

• La enzima reductasa reduce el NADP+ a NADPH.
• El NADP+ ya contiene dos electrones y dos iones de hidrógeno.
• Estos elementos convierten el NADP+ en NADPH.
• La conversión de NADP+ a NADPH es crucial en la fase luminosa.

Resultados de la Fase Luminosa

• Los tres resultados más destacados son: oxígeno, NADPH Y ATP.
• Estos productos se utilizan en la fase oscura de la fotosíntesis, también llamada ciclo de Calvin.