Fotosíntesis La generación de materia orgánica a partir de inorgánica

Introducción La fotosíntesis es uno de los procesos de los que se valen las células para obtener energía. Es un proceso complejo mediante el que se transforma la energía del sol en energía química (ATP) y compuestos reductores (NADPH) con los que transforman el agua y CO2 en compuestos orgánicos reducidos, liberando oxígeno. CO2+H20+LUZGLUCOSA+O2

CUANTOS O FOTONES Pequeños “paquetes” en que llega la radiación luminosa a la tierra

Pigmentos Moléculas que captan la luz: Sus electrones adquieren niveles energéticos superiores al captar la luz que liberan cuando vuelven a su nivel inicial. Una molécula de pigmento se oxida al perder un electrón que es recogido por otra sustancia, que se reduce. Así se transforma la energía luminosa en energía química.

Principales pigmentos Clorofila Carotenos

Dos etapas: Fase luminosa: en el tilacoide. En ella se producen transferencias de electrones. Fase oscura: en el estroma. En ella se realiza la fijación del carbono

Fase luminosa Los pigmentos presentes en los tilacoides de los cloroplastos se encuentran organizados en fotosistemas (conjuntos funcionales formados por más de 200 moléculas de pigmentos); la luz captada en ellos por pigmentos que hacen de antena, es llevada hasta la molécula de "clorofila diana" que es la molécula que se oxida al liberar un electrón, que es el que irá pasando por una serie de transportadores, en cuyo recorrido liberará la energía.

Fase luminosa

Fase oscura En esta fase, se va a utilizar la energía química obtenida en la fase luminosa, en reducir CO2, Nitratos y Sulfatos y asimilar los bioelementos C, H, y S, con el fin de sintetizar glúcidos, aminoácidos y otras sustanciasfase luminosa

Las plantas obtienen el CO2 del aire a través de los estomas de sus hojas. El proceso de reducción del carbono es cíclico y se conoce como Ciclo de Calvin., en honor de su descubridor M. Calvin.

La fijación del CO2 se produce en tres fases: Carboxilativa: El CO2 se fija a la ribulosa 1,5 difosfato, formándose un compuesto inestable que se divide en dos moléculas de PGA Reductiva:El ácido 3 fosfoglicérico se reduce a gliceraldehido 3 fosfato (PGAL),utilizándose ATP Y NADPH. Regenerativa/Sintética: Las moléculas de gliceraldehido 3 fosfato formadas siguen diversas rutas; de cada seis moléculas, cinco se utilizan para regenerar la ribulosa 1,5 difosfato y hacer que el ciclo de calvin pueda seguir, y una será empleada para poder sintetizar moléculas de glucosa (vía de las hexosas), ácidos grasos, amoinoácidos... etc; y en general todas las moléculas que necesita la célula.

En el ciclo para fijar el CO2, intervienen una serie de enzimas, y la más conocida es la enzima Rubisco (ribulosa 1,5 difosfato carboxilasa/oxidasa), que puede actuar como carboxilasa o como oxidasa, según la concentración de CO2.

Si la concentración de CO2 es baja, funciona como oxidasa, y en lugar de ayudar a la fijación de CO2 mediante el ciclo de Calvin, se produce la oxidación de glúcidos hasta CO2 y H2O, y al proceso se le conoce como fotorrespiración. La fotorrespiración no debe confundirse con la respiración mitocondrial, la energía se pierde y no se produce ni ATP ni NADPH; y como se ve en el esquema se disminuye el rendimiento de la fotosíntesis, porque sólo se produce una molécula de PGA que pasará al ciclo de Calvin; en cambio cuando funciona como carboxilasa, se obtienen dos moléculas de PGA.

Vocabulario Fotosíntesis: Proceso mediante el que se capta la energía del sol para transformar la materia inorgánica en orgánica. Pigmentos: Moléculas encargadas de la captación de los fotones. Fotosistema: Conjunto funcional de moléculas de pigmentos.

Electrón: Reducción: Oxidación. Niveles energéticos de los electrones:

Resumen La fotosíntesis es la base de la vida actual en la Tierra