Fase luminosa de la fotosíntesis: transporte de electrones y síntesis de ATP
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Resumen
El documento explica cómo la luz activa los fotosistemas PSII y PSI del tilacoide para producir la fase luminosa de la fotosíntesis. Describe la fotólisis del agua, el transporte de electrones hasta la reducción del NADP⁺ y la formación del gradiente de protones que permite sintetizar ATP mediante la ATP-sintetasa.
Puntos clave
- La luz excita la clorofila P680 del PSII, que cede dos electrones al primer aceptor de electrones.
- La fotólisis del agua (H₂O → ½ O₂ + 2 H⁺ + 2 e⁻) repone los electrones perdidos y libera O₂.
- Los electrones pasan por una cadena de transporte hasta la clorofila P700 del PSI, que se excita por la luz.
- El NADP⁺ recibe los electrones y dos protones del estroma, formando NADPH + H⁺.
- Por cada dos electrones transportados entran cuatro protones en el interior del tilacoide, creando un gradiente electroquímico.
- Por cada tres protones que atraviesan la ATP-sintetasa se sintetiza una molécula de ATP.
Mecanismo de la Fase Luminosa de la Fotosíntesis
El proceso comienza cuando la luz incide sobre el PSII: entonces su pigmento diana (la clorofila P680) se excita y cede dos electrones al primer aceptor de electrones.
Fotólisis del agua y transporte electrónico
Para reponer los dos electrones perdidos de la clorofila P680, se produce la rotura de la molécula de agua, conocida como fotólisis (H₂O → ½ O₂ + 2 H⁺ + 2 e⁻). Esta reacción ocurre en la cara interna de los tilacoides y en ella:
- Se libera O₂ a la atmósfera.
- Los dos protones quedan en el interior del tilacoide.
El primer aceptor de electrones cede los electrones a una cadena de transporte electrónico, que finalmente los transfiere a la clorofila P700 del PSI. Durante este transporte, otros dos protones pasan desde el estroma hasta el interior del tilacoide.
Activación del PSI y reducción del NADP+
Cuando el PSI recibe luz, su pigmento diana (la clorofila P700) también se excita y cede dos electrones al primer aceptor de electrones. En este caso, la clorofila P700 repone los electrones perdidos gracias a la cadena de transporte electrónico que los toma del PSII.
El primer aceptor de electrones del PSI transfiere los electrones a otra cadena de transporte electrónico, que al final los cede al NADP⁺. Este toma también dos protones del estroma y se reduce formando NADPH + H⁺.
Gradiente electroquímico y síntesis de ATP
En todo este proceso, el transporte de electrones desde el agua hasta el NADP⁺ provoca la liberación de H⁺ al espacio intratilacoidal. Por cada dos electrones transportados, entran cuatro protones en el interior del tilacoide:
- Dos procedentes de la fotólisis del agua.
- Dos impulsados por la cadena de transporte electrónico.
Como resultado, se establece una diferencia de potencial electroquímico entre las dos caras de la membrana del tilacoide. Este gradiente hace que los protones tiendan a regresar al estroma; sin embargo, debido a que la membrana es impermeable, solo pueden hacerlo a través de la ATP-sintetasa.
La energía que libera el flujo de H⁺ a través de la ATP-sintetasa le permite fabricar ATP (por cada tres protones que atraviesan la enzima, se sintetiza una molécula de ATP).
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué es la fotólisis del agua en la fase luminosa?
Es la rotura de la molécula de agua provocada por la luz, que repone los dos electrones perdidos por la clorofila P680. Libera O₂ a la atmósfera y deja dos protones en el interior del tilacoide.
¿Dónde se sintetiza el ATP en la fotosíntesis?
El ATP se sintetiza gracias a la energía que libera el flujo de protones a través de la ATP-sintetasa, que está en la membrana del tilacoide. Por cada tres protones que la atraviesan se forma una molécula de ATP.
¿Qué produce el NADP⁺ en esta fase?
El NADP⁺ recibe los electrones del PSI y dos protones del estroma, y se reduce formando NADPH + H⁺.
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