La fotosíntesis

 

Muy buenas queridos supergalácticos, hoy os hablaré de lo que trata la fotosíntesis, para que tengais una idea clara de para que la realizan las plantas y como se produce principalmente.

La fotosíntesis es el proceso por el cual las células captan la energía luminosa del Sol y la transforman en energía química, que es útil para cualquier ruta metabólica. Esta energía se almacena para ser usada posteriormente para sintentizar otros productos. Este proceso siempre se realiza en células que contienen cloroplastos.

Para que la energía de la luz pueda ser utilizada por los seres vivos, primero debe de ser absorbida. Las sustancias que absorben la luz son los pigmentos que se encuentran en las membranas tilacoidales del cloroplasto. Son moléculas que contienen un cromóforo, que es un grupo químico capaz de absorber una longitud de onda particular del espectro visible. Entre estas moléculas se encuentran las clorofilas, las xantofilas y los carotenoides.

La molécula de clorofila cuenta con dos regiones principalmente: un anillo de porfirina que contiene magnesio y su función principal es absorber la luz, y una cadena hidrófoba de fitol, cuya función principal es mantener la clorofila integrada en la membrana fotosintética.

Hay varios tipos de pigmentos con distinta estructura molecular. En los eucariotas, el pigmento implicado en la obtención de la energía química es la clorofila a. La mayor parte de las céluas fotosintéticas contienen además, otros tipos de pigmentos, que en plantas y algas verdes es la clorofila b y en diatomeas y en ciertos protozoarios es la clorofila c.

Hay que conocer además que la clorofila y otros pigmentos, al captar los fotones, pasan a un estado excitado y cuando vuelven a su estado primitivo ceden una energía que es capaz de excitar a una molécula contigua.

Conociendo este concepto, hay que saber también que las moléculas de clorofila actúan como una sola unidad fotosintética o fotosistema, en la cual sólo la clorofila del centro de reacción, actúa transfiriendo los electrones a un aceptor. Aun así, todas las clorofilas del cloroplasto actúan como una antena, atrapando los fotones de diferente longitud de onda, excitándose y transfiriendo esa energía de excitación a la clorofila cercana por un proceso de resonancia. Finalmente llegan a la clorofila del centro de reacción.

TIPOS DE FOTOSISTEMAS:

Hay dos tipos de fotosistemas principalmente:

-Fotosistema 1 (PS I): Se localiza principalmente en las membranas de los tilacoides no apilados, en contacto con el estroma. El centro de reacción tiene 2 moléculas de clorofila a denominadas P700, puesto que absorbe la luz a una longitud de onda de 700 nm.

-Fotosistema 2 (PS II): Se localiza en los grana. Su centro de reacción contiene 2 moléculas de clorofila a denominadas P680, puesto que absorbe la luz a una longitud de de 680 nm.

Una vez conocidos los tipos de fotosistemas, hay que saber que hay dos fases principalmente en la fotosíntesis:

-Fase lumínica: comprende un conjunto de reacciones dependientes de la luz que tienen lugar en las membranas tilacoidales. En ella, los electrones liberados tras la incidencia de los fotones se utilizan para reducir NADP a NADPH. Los electrones pasan por una cadena trasportadora y la energía de estos electrones se utiliza en la síntesis de ATP.

-Fase oscura: comprende un conjunto de reacciones independientes de la luz, que tienen lugar en el estroma, en las que se aprovechan la energía y el poder reductor de la fase lumínica para reducir y asimilar el carbono del CO2, para obtener moléculas orgánicas en un proceso de fijación del carbono.

Una vez dicho esto vamos a ver con más profundidad cada una de las fases.

FASE LUMÍNICA:

1) El proceso comienza en el fotosistema 2, los fotones son absorbidos por los pigmentos antena y transferidos al centro de reacción, la P680. Esta energía impulsa los electrones desde la molécula de P680 al aceptor primario de electrones, la feofitina.

2) Los electrones son posteriormente transportados desde la feofitina a través de una cadena de trasnporte electrónico en la que intervienen dos moléculas de plastoquinona (Qa y Qb), el citocromo b6f, y una molécula de plastocianina, llegando al centro de reacción del fotosistema 1, el P700.

3) Los electrones pasan a una quinona conocida como filoquinona A1 y luego a tres centros de hierro y azufre conocidos como Fx, Fa y Fb. Finalmente pasan a la ferredoxina, y esta reduce la molécula de NADP para formar NADPH.

4) La energía que se va liberando se va utilizando en la síntesis de ATP. Hacen falta el paso de dos electrones del PS II hacia el PS I para la formación de una molécula de ATP. Para la formación de una molécula de NADPH dos electrones deben saltar del PS II y otros dos del PS I.

Dentro de esta fase lumínica hay dos tipos de fosforilación para la formación de ATP: la cíclica y la no cíclica.

La fosforilación no cíclica es la comentada anteriormente, y para que se forme el ATP  hace falta un complejo enzimático presente en la cara estromática de la membrana tilacoidal, la ATP- sintetasa, semejante a las partículas F de las crestas mitocondriales.

La fosforilación cíclica es independiente del PS II, el proceso se inicia con la absorción de energía por parte del PS I y la transferencia del electrón a la ferredoxina. Esta cede los electrones al citocromo b6f, con lo cual se cicla el proceso. En este caso como el PS II no se ve involucrado ni se reduce el NADPH ni se rompen moléculas de agua, solo hay bombeo de protones, y por tanto se acumula energía que se utilizará para la formación de ATP.

FASE OSCURA:

En esta fase se utiliza la energía obtenida en la fase lumínica para reducir el carbono y sintetizar glúcidos sencillos. Las reacciones de esta fase son independientes de la luz, y conducen a la reducción del carbono en el estroma del cloroplasto gracias a una serie de reacciones cíclicas, que reciben el nombre de ciclo de Calvin en honor a su descubridor, Melvin Calvin.

El ciclo se puede explicar en tres fases:

-Fase de fijación: El dióxido de carbono se une a la ribulosa-1,5-bifosfato (RuBP)  y acto seguido se escinde en dos moléculas de ácido 3-fosfoglicérico o PGA. Tanto el proceso de fijación del CO2 como la escisión de la RuBP tienen lugar en el estroma, gracias a la intervención de la ribulosa bifosfato-carboxilasa, más conocida como rubisco. El proceso se inicia con tres moléculas de CO2.

-Fase de reducción: Se producirá la reacción de reducción del PGA a gliceraldehído-3-fosfato (GAP o PGAL), utilizando el NADPH y el ATP formados en la fase lumínica anterior. Por cada tres moléculas de CO2 fijadas se producen 6 moléculas de GAP. Esta fase consta de dos procesos: primeramente se produce la fosforilación de las seis moléculas de GAP para dar lugar a otras 6 de ácido-1,3-bifosfoglicérico (BPG). Para que tenga lugar esta reacción hacen falta 6 moléculas de ATP; a continuación se produce el segundo paso, que es la reducción de las 6 moléculas de BPG para dar lugar a 6 moléculas de gliceraldehído-3.fosfato (GAP). Para que se produzca este segundo paso hacen falta 6 moléculas de NADPH.

-Fase de regeneración: De estas seis moléculas formadas de GAP, sólo una de ellas se utiliza para formar glúcidos (glucosa o fructosa) en el citosol. Las otras cinco moléculas restantes se convierten finalmente de nuevo en tres moléculas de ribulosa-1,5-bifosfato (RuBP), que pueden de nuevo actuar como aceptores de CO2. Para formar el RuBP hacen falta tres moléculas de ATP. Así es como se vuelve a comenzar el ciclo de nuevo.

La reacción global de la fase oscura de la fotosíntesis sería:

6CO2 + 12 NADPH +12 H + 18 ATP ————> 1 Hexosa + 12 NADP +18 ADP + 18 Pi

Por último para acabar, os dejo estos vídeos sobre la fotosíntesis, espero que os gusten y hasta la próxima supergalácticos:

 

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10 respuestas a La fotosíntesis

  1. kingcinico dice:

    muy buen post, ligero999, no me imaginaba como podrías aprovechar los conocimientos de fisio vegetal, de esta manera puedes decir que te ha servido de algo XD
    salu2 supergalacticos

    • ligero999 dice:

      Aparte de estudiarlo en fisio vegetal, ya tenía conocimientos previos sobre lo que era jaja, y me apetecía que los supergalacticos que nos visitan tuvieran aunque sea un breve conocimiento sobre el tema ya que es un tema interesante. Gracias por el comentario kingcinico y saludos.

  2. Muy bueno tu articulo sobre la fotosíntesis, aqui en México lo vemos en todos los niveles educativos, pero a nivel preparatoria lo obordamos tal y como lo presentas. graciasssss creo que sirvira mucho para mis clases.. saludos ligero 999.

  3. grasias me ayudo mucho

  4. kapoooooo dice:

    ¿como se produce la fotosintesis ?

  5. betty aguilar dice:

    guaooooooooooo…

  6. ARAA dice:

    ESTA MUY BUENO ESTO DE FOTOSINTESISS

  7. araa!! mella!! dice:

    ESTA MUYY BUENOO XQ NOSOTROS HABLAMOS SIEMPRE KON LOS PROFEEE!!!

  8. Then, a specially trained and licensed remediation expert will remove the mold infected portions of your home, or contents,
    and take them to a hazardous waste dump for disposal.
    Even putting wet dishes in your kitchen cupboards will increase the moisture
    content that molds, mildews, and bacteria like to grow.
    As a result, many loops in the landscape are formed and eventually these loops cut off the river, forming lake-type bodies of water
    adjacent to the main river.

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