LA FOTOSINTESIS

Es básicamente la transformación de la energía luminosa en energía química. Esta energía será utilizada para formar materia orgánica propia a partir de moléculas inorgánicas, como agua y CO2 y sales minerales.

¿Qué es la fotosíntesis?

Se efectúa en los cloroplastos. El CO2 se difundió a través de las paredes celulares hasta llegar a los cloroplastos, que contienen la clorofila, en estas estructuras se llevan a cabo una serie de reacciones químicas complejas que culminan con la síntesis de la glucosa

¿Dónde se efectúa la fotosíntesis?

Para esto es necesaria la presencia de la luz, la clorofila, el CO2 y el agua, la cual penetra en las plantas a través de las raíces.

El anhídrido carbónico penetra en el interior de la hoja, por los poros que se encuentran el su superficie, denominados estomas.

Si hacemos un corte transversal de una hoja, observaremos su estructura cargada de cloroplastos. Esta capa de células esta expuesta a los rayos solares y la luz incidente es absorbida por los cloroplastos dándose inicio a la fotosíntesis.

ESTOMAS CÉLULAS OCLUSIVAS

Contiene

APERTURA Y CIERRE

Regula

Formado por

Contiene

CLOROPLASTOS

Contiene CLOROFILA

Cuando la concentración del azúcar dentro de las células oclusivas es mayor que en las células epidérmicas vecinas se efectúa la difusión del agua al interior de las células oclusivas, aumentando la presión de turgencia (se hinchan), con lo que se agranda la avertura entre ellas, lo que facilita el ingreso del CO2 y la salida del oxigeno y del vapor de agua.

En la oscuridad se suspende la fotosíntesis en las células oclusivas, la concentración del azúcar se iguala con las células vecinas y el exceso de agua disminuye la presión de turgencia, como resultado se origina el cierre del estoma

La clorofila es un pigmento de color verde que se encuentra en los cloroplasto. Existen varios tipos de clorofila: La clorofila a y la clorofila b se encuentran en la mayoría de las plantas verdes, mientras que la clorofila c y la clorofila d se encuentran en ciertas algas. Químicamente difieren poco unas de otras, pues su molécula esta básicamente constituida de carbono, hidrogeno, oxigeno ,nitrógeno y un átomo de magnesio

Fase oscura

Fases de la fotosintesis

Fase luminosa

Se realiza en presencia de la luz solar . La energía de la luz. La energía proveniente de la luz solar esta formada por pequeñas partículas, cada una de las cuales constituye un fotón, unidad de luz o quantum de energía luminosa. Los fotones activan la molécula de clorofila, iniciándose el proceso con la reacción química, durante la cual se produce la fotolisis o ruptura de la molécula de agua, separando sus componentes, hidrógeno y oxigeno, el ultimo es liberado al ambiente.

La energía de la luz absorbida es transferida a un electrón de la molécula de clorofila. El electrón se” excita” y es elevado a un nivel superior de energía. Los electrones excitados son tomados por una sustancia llamada ferredoxina, y luego , en etapas, son pasados a una cadena de transporte de electrones, citocromos y enzimas.

Fase luminosa

A medida que un electrón se mueve de un componente de la cadena a otro va perdiendo algo de energía que lleva. La energía liberada se utiliza para producir ATP a partir de ADP

2 ADP + 2 Pi 2 ATP

Luz

Clorofila

cloroplastos

Una vez que la energía liberada por el electrón se utilizo en la formación del ATP , el electrón queda pobre de energía y retorna a la clorofila para llenar el lugar que ocupaba antes de ser excitado.

Existen otros electrones transferidos a la clorofila que no retornan a la clorofila, si no que van al NADP (nicotinamin –adenin –dinucleotido fosfato) el cual es un transportador de hidrogeno de las células vivas. Los hidrogeniones libres, debido a la ruptura de las moléculas de agua, pueden unirse para formar el NADPH

La energía lumínica se convierte en energía química en el momento en que un electrón excitado se transfiere de una molécula de clorofila a otra sustancia

2ADP + 2 Pi + 2 H2O + 2 NAD 2 ATP + 2 NADH2 + O2

Luz

Cloroplastos (clorofila)

Luz solar

Clorofila

RUPTURA DE LA MOLECULA DE

AGUA

2 H

NADP ACEPTOR DE H

Para formar

NADPH2

QUE SERA USADO EN LA FASE OSCURA

OXIGENO LIBERADO

SE ADICIONA ÁCIDO FOSFÓRICO

ADP TRANSPORTADOR DE ENERGÍA

ATP

ENERGIA

Para formar

tiene en reserva

QUE ES USADO EN LA FASE OSCURA

Fase oscura o Ciclo de Calvin

No necesita de la luz solar, cuando entra el CO2 al proceso fotosintético se combina con un compuesto de cinco carbonos, ya presente en la célula. De esta unión se forma un compuesto intermedio inestable se seis carbonos, que se rompe inmediatamente para dar origen a dos moléculas de tres carbonos. El NADPH2 formado durante la fase lumínica transfiere en este momento sus hidrógenos a este compuesto de tres carbonos quedando así reducido esa molécula. Aparecen otras moléculas con átomos de carbono combinándose en varios pasos con la molécula reducida de tres átomos de carbono para formar glucosa y compuestos de cinco carbonos que nuevamente se combinan con el CO2 atmosférico y vuelve a empezar el ciclo.

Fase oscura

Las reacciones químicas se realizan entre los siguientes compuestos:

1- Ribulosa 5 fosfato + ATP Difosfato de ribulosa + ADP2- Difosfato de Ribulosa + CO2 2 moléculas de ácido fosfoglicérico3- Ácido fosfoglicérico + ATP + NADPH2

Triosa (fosfogliceraldehido) o azúcar de tres carbonos + ADP + NAD

4- Triosa + Triosa Hexosa (azúcar de seis carbonos) glucosa y fructosa

La célula utiliza las enzimas para sintetizar sacarosa, polisacáridos así como lípidos y proteínas.Hay que tener presente que no todas las triosas se emplean para formar hexosa, otras moléculas vuelven a restituir la ribulosa 5 fosfato, quedando así lista para captar nuevas moléculas de CO2.Al igual que otros procesos, la fotosintesis se realiza en varias etapas, y el conjunto de reacciones se puede resumir en la siguiente reacción

6CO2 + 12 H2O C6 H12 O6 + 6º2 + 6H2O