La fotosíntesis

Fotosíntesis

Shamara Rodríguez 

La fotosíntesis es un proceso que realizan Los seres autótrofos (son aquellos que crean sus propios alimentos) para convertir la luz solar en energía química almacenada en moléculas de glucosa. Este proceso se realiza en dos etapas principales: las reacciones de luz y las reacciones oscuras.

Tipos de fotosíntesis:

1. Fotosíntesis lumínica: También conocida como la fase luminosa de la fotosíntesis, es la primera etapa del proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias convierten la luz solar en energía química. Esta fase ocurre en los cloroplastos de las células vegetales y depende directamente de la luz solar.

Proceso

 

a) Captura de luz: La clorofila, el pigmento verde de las hojas, absorbe la luz, el inicio del proceso requiere el uso de esta energía luminosa La clorofila p680 es el principal agente de captura de luz en el fotosistema    II (FSII), es especialmente eficiente en la captura de luz.

 

b)   Fotolisis del agua: La disociación de las moléculas de agua (H₂O) en oxígeno (O₂), protones (H⁺) y electrones se logra mediante la fotólisis del agua. La fotólisis es un proceso vital que genera oxígeno como subproducto

 

c) Transporte de electrones: Los electrones liberados son transportados a lo largo de una cadena de transporte de electrones. El movimiento de los electrones da como resultado la liberación de energía que impulsa a los protones hacia el tilacoide, provocando que experimenten un gradiente.

 

d) Producción de ATP(trifosfato de adenosina) y NADPH (dinucleótido de fosfato de nicotinamida y adenina): La energía almacenada en el gradiente de protones se utiliza para generar ATP y NADPH mediante fosforilación oxidativa, que es un proceso que convierte ATP en trifosfato de adenosina, Además, los electrones eventualmente transforman NADP en NADPH, que son moléculas que almacenan energía y se utilizan en el ciclo de Calvin, la siguiente etapa de la fotosíntesis

 

2. Ciclo de Calvin: también conocido como el ciclo de Calvin-Benson, es una serie de reacciones químicas que ocurren en las plantas durante la fotosíntesis. Este ciclo es fundamental para la fijación del carbono, ya que convierte el dióxido de carbono (CO₂) en glucosa (C₆H₁₂O₆), que es una forma de energía almacenada que las plantas pueden utilizar.

Proceso

a)  Fijación de carbono: En esta fase, el CO₂ se incorpora a una molécula de cinco carbonos llamada ribulosa-1,5-bisfosfato (RuBP) mediante la acción de la enzima RuBisCo (ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa). la fijación de carbono La formación de un compuesto inestable conduce a la formación de dos moléculas de tres carbonos, que se denominan 3-fosfoglicerato

(3-PGA)

 

b) Reducción: Durante esta etapa, las moléculas de 3-PGA se convierten en gliceraldehído-3-fosfato (G3P) utilizando ATP y NADPH, que se produce mediante reacciones dependientes de la luz. La importancia de este punto se debe a que g3p es un precursor para la formación de glucosa y otros carbohidratos.

 

c)  Regeneración de RUBP: En la última fase, parte del G3P se utiliza para regenerar RuBP, permitiendo que el ciclo continúe. Este proceso también requiere ATP. La regeneración de RuBP es esencial para que el ciclo pueda repetirse y seguir fijando carbono.

 

Fotosistemas:

Los fotosistemas son complejos muy grandes de proteínas y pigmentos que son óptimos para recolectar luz solar, son clave en las recolecciones lumínicas. Hay dos tipos de fotosistemas: Fotosistema I (PSI) y Fotosistema II (PSII). Ambos fotosistemas trabajan juntos para capturar la energía de la luz y convertirla en energía química.

Reacciones cíclicas y no cíclicas:

Las reacciones cíclicas y no cíclicas se refieren a las dos formas en que los electrones pueden fluir durante las reacciones de luz en la fotosíntesis.

1. Reacciones no cíclicas: En las reacciones no cíclicas, los electrones son transferidos desde el agua (a través del PSII y PSI) hasta el NADP+ para formar NADPH. Este proceso también produce ATP y oxígeno.

1. Reacciones cíclicas: Es cuando uno electrón del PSI (encargados de captar la luz) pasa por un sistema de transporte de electrones y regresa al fotosistema

Fuentes

Carril, E. P. U. (2011). Fotosíntesis: aspectos básicos. Reduca (Biología), 2(3).

Romero, G. A. (2011). Fotosistema II y fotosíntesis artificial: buscando una nueva alternativa energética. Revista de Química, 25(1-2), 26-28.

Hervás, M., & Navarro, J. A. (2011). Transferencia electrónica al fotosistema I: in vivo versus in vitro.

Gutiérrez González, L. (2003). Síntesis de N-Acilsulfiliminas cíclicas y 2-Sulfinilacrilonitrilos comportamiento en reacciones de ciclo adición (Doctoral dissertation, Universidad Autónoma de Madrid).