Fotosíntesis

Consiste en una serie de reacciones químicas en las que se utilizan sustancias inorgánicas presentes en el ambiente: H2O y CO2. Para la ocurrencia de estas reacciones se necesita energía lumínica que es transformada en energía química por los organismos fotosintéticos. En la fotosíntesis se producen dos sustancias: O2 y C6 H12 O6 (glucosa). Es un proceso endergonico (utiliza energía)

Los organismos aeróbicos y heterótrofos dependen de las sustancias generadas en la fotosíntesis.

Organismos autótrofos: organismos que son capaces de sintetizar sus propios nutrientes

Organismos heterótrofos: organismos que se alimentan de otros seres vivos.

Estructuras que participan en la fotosíntesis

Cloroplasto; en su interior existe un pigmento llamado clorofila. Otros pigmentos pueden ser los carotenoides (rojo-naranjo) o los carotenos (amarillo). Los cloroplastos se componen de una doble membrana, en cuyo interior o estroma se encuentran discos membranosos llamados tilacoides que al agruparse forman una estructura denominada grana. Las hojas son el principal órgano fotosintético de la planta pero también pueden participar los tallos verdes y los sépalos.

Entrada de H2O y CO2

Agua: ingresa por las raíces y es transportada a las hojas por un tejido llamado xilema.

Dióxido de carbono: ingresa a través de las hojas por unos poros llamados estomas que están formados por células oclusivas o guardianes.

Apertura de los estomas: cuando la concentración de sales al interior de las células guardianes en mayor que fuera de estas, el agua ingresa a ellas provocando que se hinchen y se abra el estoma, esto permite el ingreso de CO2.

Cierre de los estomas: cuando la concentración de sales es mayor fuera de las células guardianes el agua sale de estas y el estoma se cierra. La salida de agua de los estomas se denomina transpiración.

Fases de la fotosíntesis

Fase primaria o dependiente de la luz

En los cloroplastos los pigmentos se organizan formando fotosistemas, que son unidades que captan energía lumínica y se encuentran en la membrana de los tilacoides. En cada fotosistema la antena absorbe energía lumínica, la modifica y la conduce al centro de reacción.

1.-Los fotones de energía lumínica estimulan al fotosistema II. Los fotones impactan los pigmentos presentes en la antena y luego son conducidos al centro de reacción compuesto por una molécula de clorofila. Esto provoca la liberación de un electro que es transferido a un transportador de electrones, y a otra lo que genera una cadena de transporte de electrones.

2.-Debido a la estimulación de la clorofila del centro de reacción ocurre la fotolisis de agua: dos moléculas de agua son degradadas dando origen a una molécula de oxigeno que puede ser liberada al ambiente, y a cuatro iones hidrogeno.

3.- La cadena de transporte de electrones se acopla al fotosistema I. Cuando la molécula de clorofila es estimulada por otro fotón se genera una nueva cadena de electrones y se produce NADPH

4.- Los iones hidrogeno atraviesan la enzima ATP, se transforma ADP en ATP. El ATP y NADPH son utilizados para sintetizar glucosa.

Fase secundaria o independiente de luz

La energía lumínica no es necesaria, el ATP y NADPH son utilizadas para formar la glucosa (C6 H12 O6), proceso que ocurre en el estroma, en el Ciclo de Calvin a partir de CO2 se sintetiza glucosa y participa la enzima ribuloza bifosfato.

Factores que influyen en la fotosíntesis

Intensidad lumínica:la tasa fotosintética es una media de la capacidad de la planta para fija dióxido de carbono, esta aumenta progresivamente a medida que aumenta la intensidad lumínica, hasta un valor máximo que puede variar. Cuando se alcanza este valor la tasa se mantiene constante aunque siga incrementando la intensidad lumínica.

Temperatura:la tasa fotosintética aumenta a medida que aumenta la temperatura. Existe una Tº limite sobre la cual la tasa disminuye.

Disponibilidad de agua y concentración de CO2:para realizar la fotosíntesis la planta debe absorber continuamente agua, esto determina si los estomas y tallos se mantienen abiertos posibilitando el ingreso de CO2. La tasa fotosintética aumenta a medida que se incrementa la concentración de CO2.