Fotosíntesis: Proceso Vital para la Vida en la Tierra
Ecuación Global de la Fotosíntesis
La fotosíntesis es un proceso redox en el que el CO2 y otras sustancias inorgánicas se reducen e incorporan en las cadenas carbonadas. La ecuación global de la síntesis de glucosa en el cloroplasto se considera como la ecuación global de la fotosíntesis:
6CO2 + 6H2O + luz → C6H12O6 + 6O2
Consecuencias de la Fotosíntesis
Las consecuencias de la fotosíntesis son de gran importancia para los seres vivos:
- Todos o casi todos los seres vivos dependen, directa o indirectamente, de la fotosíntesis para la obtención de sustancias orgánicas y energía.
- A partir de la fotosíntesis se obtiene O2. Este oxígeno, formado por los seres vivos, transformó la primitiva atmósfera de la Tierra e hizo posible la existencia de los organismos heterótrofos aeróbicos.
Fases de la Fotosíntesis
La fotosíntesis es un proceso complejo que consta de dos fases:
Fase Luminosa
Se realiza en los tilacoides y consiste en un transporte de electrones, desencadenado por fotones, con síntesis de ATP y de NADPH+H+.
Fase Oscura
Es la síntesis de compuestos orgánicos que no necesita la luz de una manera directa. Se realiza también durante el día, pues precisa el ATP y el NADPH que se obtienen en la fase luminosa.
Estructura de los Tilacoides
Los tilacoides tienen una estructura de doble capa o membrana unitaria. En ella se encuentran los fotosistemas I y II, que contienen carotenos, clorofilas y proteínas.
Transporte de Electrones
La disminución de los potenciales redox permite que se establezca un transporte de electrones que puede seguir dos vías:
- Fotofosforilación acíclica
- Fotofosforilación cíclica
Fotofosforilación Acíclica
La luz desencadena un transporte de electrones a través de los tilacoides con producción de NADPH y ATP. Los electrones son aportados por el agua.
- Reducción del NADP+: Los electrones son transportados a través de los tilacoides y captados por el NADP+, que se reduce a NADPH+H+.
- Fotolisis del agua y producción de oxígeno: Los electrones transportados a través de los tilacoides y captados por el NADP+ proceden de la clorofila aII (P680). Esta molécula los recupera sacándolos del agua, descomponiéndola en 2H+, 2e– y un átomo de oxígeno.
- Obtención de energía. Síntesis de ATP (Teoría quimiosmótica): El transporte de electrones a través de los fotosistemas produce un bombeo de protones desde el estroma hacia el interior del tilacoide. Los protones se acumulan en el espacio intratilacoide, generando un gradiente electroquímico. Los protones solo pueden salir a través de las ATPasa, que actúan como canal de protones y catalizan la síntesis de ATP.
En la fotofosforilación acíclica se obtienen 1 NADPH+H+ y 1 ATP, y se genera un átomo de oxígeno.