Fundamentos de la Fotosíntesis: Procesos Bioquímicos y Fases Energéticas
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La Fotosíntesis: Transformación de Energía en los Seres Vivos
La fotosíntesis es el proceso en el cual las plantas verdes, las algas y algunas bacterias transforman dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O) en glucosa (C₆H₁₂O₆) y oxígeno (O₂). En este proceso hay liberación de energía química. Para que ocurra, se requiere de luz solar, H₂O, CO₂ y clorofila.
La clorofila es un pigmento verde que se encuentra en los cloroplastos.
La fotosíntesis incluye dos grupos principales de reacciones: unas que se producen en presencia de luz (fase lumínica) y otra que puede efectuarse con o sin luz (fase oscura).
Fase Lumínica
La clorofila se encuentra en los tilacoides; este pigmento es el encargado de captar la energía lumínica mediante la excitación de los electrones de sus moléculas. Se desencadenan así una serie de reacciones químicas que producen la fotólisis (ruptura de la molécula de agua).
- Los componentes del agua se separan: el oxígeno es liberado a la atmósfera.
- Los dos átomos de hidrógeno son captados por moléculas orgánicas encargadas de transportar elementos químicos, como el NADP (fosfato nucleótido de nicotinamida y adenina).
- Se forma luego el NADPH₂, que se utiliza en la fase oscura.
Parte de la energía absorbida por la clorofila es aprovechada para la formación de enlaces de alta energía a partir del ADP y fosfatos inorgánicos, dando lugar a la formación de ATP. Esto se conoce como fotofosforilación (acíclica).
La etapa luminosa se divide en: Fase cíclica y Fase acíclica.
Ecuación de la fotosíntesis
6CO₂ + 6H₂O + luz → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
En esta reacción, los compuestos inorgánicos se transforman en compuestos orgánicos.
Etapa Oscura
Tiene lugar en el estroma del cloroplasto y ocurre mediante una serie de reacciones que se relacionan con la utilización de CO₂. Básicamente, el hidrógeno captado por los aceptores NADPH₂ y la energía producida en la fase luminosa en forma de ATP son utilizados en una serie de reacciones químicas que se inician con el CO₂ y dan lugar a la síntesis de azúcares.
Esto se llama Ciclo de Calvin, en el cual el producto final es la glucosa, que posteriormente es transformada en otros azúcares más complejos.