TÓPICOS: Fotosíntesis

Palabras clave

Cloroplastos: Organelas celulares donde ocurre la fotosíntesis.
Clorofila: Pigmento verde responsable de la captura de energía luminosa.
Ciclo de Calvin: Etapa de la fotosíntesis que ocurre en el estroma del cloroplasto y no depende directamente de la luz solar, resultando en la síntesis de glucosa.

Fórmula General de la Fotosíntesis: 6CO₂ + 6H₂O + luz → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
Ecuación de la Etapa Clara (Fase Luminosa): luz + 2H₂O → 4H⁺ + 4e⁻ + O₂
Ecuación Ciclo de Calvin (Etapa Oscura): 3CO₂ + 9ATP + 6NADPH + H₂O → G3P + 9ADP + 8Pi + 6NADP⁺ + 3H⁺ (G3P es un intermediario para síntesis de glucosa)

Clorofila: Pigmento fotosintético esencial que capta la luz solar, localizado dentro de los tilacoides de los cloroplastos. Posee una estructura de anillo que permite la absorción eficiente de la energía luminosa.
Cloroplasto: Organela especializada, presente en células vegetales y de algas, donde ocurre la fotosíntesis. Contiene membranas internas llamadas tilacoides y el fluido circundante conocido como estroma.
ATP: Molécula de adenosín trifosfato, almacenadora de energía durante los procesos celulares. Es producido en la etapa clara de la fotosíntesis y utilizado en la etapa oscura.
NADPH: Agente reductor, es decir, donador de electrones (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato) generado también en la etapa clara y usado en la síntesis de glucosa en la etapa oscura.

La fotosíntesis es un proceso de conversión de energía luminosa en energía química, fundamental para la vida en la Tierra, pues resulta en la producción de oxígeno y sustancias orgánicas como la glucosa.
Las principales etapas de la fotosíntesis son la etapa clara y la etapa oscura:
- Durante la etapa clara, que ocurre en los tilacoides, la energía de la luz es capturada por la clorofila y convertida en ATP y NADPH, a través de la cadena de transporte de electrones y fotólisis del agua, liberando oxígeno como subproducto.
- La etapa oscura, también conocida como Ciclo de Calvin, ocurre en el estroma del cloroplasto y usa el ATP y el NADPH para convertir el dióxido de carbono en glucosa.

Absorción de Luz: La clorofila absorbe luz principalmente en las regiones azul y roja del espectro, iniciando el proceso de transferencia de energía.
Fotólisis del Agua: Reacción en que el agua es descompuesta por la energía de la luz en iones hidrógeno, electrones y oxígeno (fase luminosa).
Ciclo de Calvin:
- Fijación del CO₂: El dióxido de carbono es incorporado a una molécula de cinco carbonos, produciendo un intermediario inestable de seis carbonos que rápidamente se divide en dos moléculas de tres carbonos.
- Reducción: Las moléculas de tres carbonos son convertidas en G3P, un compuesto rico en energía, usando ATP y NADPH.
- Regeneración: Parte del G3P es usada para regenerar la molécula de cinco carbonos inicial, permitiendo que el ciclo continúe.

Producción de Oxígeno:
- La fotólisis del agua resulta en la liberación de oxígeno, un subproducto vital de la fotosíntesis que soporta la respiración de otros organismos en el planeta.
- Ejemplo: Las grandes selvas tropicales son llamadas de "pulmones del mundo" debido a su enorme producción de oxígeno a través de la fotosíntesis.
Síntesis de Glucosa:
- Con la energía almacenada en ATP y NADPH más CO₂ del aire, las plantas producen glucosa, energía que será distribuida para todas las partes de la planta para la manutención de sus funciones vitales y crecimiento.
- Ejemplo: Plantas en ambientes con alta intensidad luminosa realizan fotosíntesis a tasas más rápidas y, consecuentemente, crecen más que plantas en ambientes con poca luz.

La fotosíntesis es el proceso por el cual plantas, algunas algas y bacterias transforman energía solar en energía química, produciendo oxígeno y glucosa.
La clorofila es el pigmento en los cloroplastos que absorbe luz, desencadenando la fotosíntesis.
La etapa clara, que ocurre en los tilacoides de los cloroplastos, utiliza energía luminosa para generar ATP y NADPH e involucra la fotólisis del agua, liberando O₂.
El Ciclo de Calvin, o etapa oscura, no depende directamente de la luz y utiliza ATP y NADPH para fijar CO₂ y sintetizar glucosa.
La fórmula general de la fotosíntesis es 6CO₂ + 6H₂O + luz → C₆H₁₂O₆ + 6O₂, representando la transformación de dióxido de carbono y agua en azúcares y oxígeno por la acción de la luz.

La fotosíntesis es esencial para la vida terrestre, proporcionando oxígeno y fuentes de energía orgánica.
La energía solar es convertida en energía química en forma de ATP y NADPH durante la fase luminosa.
El Ciclo de Calvin utiliza los productos de la fase luminosa para fijar el carbono atmosférico y producir glucosa.
La comprensión de las etapas clara y oscura es crucial para entender cómo las plantas crecen, se desarrollan y contribuyen a los ciclos globales de carbono y oxígeno.
Los procesos y productos de la fotosíntesis son fundamentales para la manutención de los ecosistemas y para la agricultura.