Fotosíntesis: fase lumínica (ruptura de la molécula de agua) y fase oscura

Resumen

El texto explica las dos etapas de la fotosíntesis: la fase lumínica, en la que la clorofila capta la luz y rompe la molécula de agua liberando oxígeno y generando ATP, y la fase oscura, en la que el hidrógeno y el dióxido de carbono se transforman en glucosa y otros carbohidratos. También introduce las enzimas, los cofactores, las coenzimas y los inhibidores enzimáticos.

Puntos clave

La fase lumínica necesita luz solar y clorofila, y rompe la molécula de agua separando hidrógeno y oxígeno.
En la fase lumínica se libera oxígeno gaseoso y la energía no utilizada se almacena en moléculas de ATP.
La fase oscura no requiere luz directamente, ocurre en los cloroplastos y depende de los productos de la fase lumínica.
En la fase oscura el hidrógeno se une al dióxido de carbono para producir glucosa y otros carbohidratos, con agua como desecho.
Las enzimas son proteínas que catalizan reacciones químicas actuando sobre sustratos para formar productos.
Los cofactores son moléculas no proteicas necesarias para la actividad de algunas enzimas, y las coenzimas transportan grupos químicos entre enzimas.

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Fase primaria o lumínica

La fase lumínica de la fotosíntesis es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila.

La clorofila es un compuesto orgánico, formado por moléculas que contienen átomos de carbono, de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y magnesio.

La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de la molécula de agua (H2 O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno (O); es decir, el enlace químico que mantiene unidos al hidrógeno y al oxígeno de la molécula de agua, se rompe por efecto de la luz.

Molécula de clorofila

El proceso genera oxígeno gaseoso que se libera al ambiente, y la energía no utilizada es almacenada en moléculas especiales llamadas ATP . En consecuencia, cada vez que la luz esté presente, se desencadenará en la planta el proceso descrito.

Fase secundaria u oscura

La fase oscura de la fotosíntesis es una etapa en la que no se necesita la luz, aunque también se realiza en su presencia. Ocurre en los cloroplastos y depende directamente de los productos obtenidos en la fase lumínica.

En esta fase, el hidrógeno formado en la fase anterior se suma al dióxido de carbono gaseoso (CO 2 ) presente en el aire, dando como resultado la producción de compuestos orgánicos, principalmente carbohidratos ; es decir, compuestos cuyas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.

Dicho proceso se desencadena gracias a una energía almacenada en moléculas de ATP que da como resultado el carbohidrato llamado glucosa (C 6 H I2 O 6 ) , un tipo de compuesto similar al azúcar, y moléculas de agua como desecho.

Después de la formación de glucosa, ocurre una secuencia de otras reacciones químicas que dan lugar a la formación de almidón y varios carbohidratos más

Las enzimas son moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas En estas reacciones, las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reaccionesenzimáticas.

Cofactores

Algunas enzimas no precisan ningún componente adicional para mostrar una total actividad. Sin embargo, otras enzimas requieren la uníón de moléculas no proteicas denominadas cofactores para poder ejercer su actividad. Los cofactores pueden ser compuestos inorgánicos, como los iones metálicos y los complejos ferrosulfurosos, o compuestos orgánicos, como la flavinao el grupo hemo.

Las coenzimas son pequeñas moléculas orgánicas que transportan grupos químicos de una enzima a otra. Algunos de estos compuestos, como la riboflavina, la tiamina y el ácido fólico son vitaminas (las cuales no pueden ser sintetizados en cantidad suficiente por el cuerpo humano y deben ser incorporados en la dieta)

Inhibición

Los inhibidores son moléculas que regulan la actividad enzimática, inhibiendo su actividad. A grandes rasgos, pueden clasificarse en reversibles e irreversibles.

Preguntas frecuentes

¿Qué ocurre en la fase lumínica de la fotosíntesis?

La clorofila capta la luz solar y provoca la ruptura de la molécula de agua, separando hidrógeno y oxígeno. El oxígeno se libera al ambiente y la energía sobrante se almacena en moléculas de ATP.

¿Por qué se llama fase oscura si también se realiza con luz?

Se llama así porque no necesita luz directamente para desarrollarse, aunque también puede ocurrir en su presencia. Depende de los productos, como el ATP, obtenidos en la fase lumínica.

¿Qué diferencia hay entre cofactores y coenzimas?

Los cofactores son componentes no proteicos, inorgánicos u orgánicos, que algunas enzimas necesitan para actuar. Las coenzimas son pequeñas moléculas orgánicas que transportan grupos químicos de una enzima a otra.