Tutoría presencial del martes 4/3/2014

FOTOSÍNTESIS (parte 2)

Continuamos con el estudio de la fotosíntesis. En este caso de las reacciones que forman parte de la misma. 

La fotosíntesis es el proceso por el cual las células vegetales transforman la energía solar en energía química y se obtiene materia orgánica a partir de las sales minerales y del dióxido de carbono atmosférico. 

En la fotosíntesis ocurren dos procesos bien diferenciados:

· Fase lumínica: se produce en presencia de luz y tiene lugar en la membrana de los tilacoides. Presenta varias etapas: 

1. La captación de la luz por parte de los pigmentos presentes en los fotosistemas. Estas clorofilas se excitan y son capaces de transferir un electrón a la cadena de transporte. 
2. Cadena de transporte y síntesis de poder reductor: la transferencia de electrones a través de los distintos complejos enzimáticos que forman la cadena permite que se sintetice poder reductor.
3. Fotólisis de agua: Puesto que las clorofilas cuando se excitan por los fotones de la luz, ceden su electrón, ese "hueco" se ocupa con los electrones que proceden de la fotólisis del agua, es decir, de la rotura de los enlaces, liberación de protones y electrones, y obtención de oxígeno que se libera al exterior. 

Esquema de la fase luminosa de la fotosíntesis

4. Síntesis de ATP, fotofosforilación. El gradiente de protones que se genera en el espacio tilacoidal permite la síntesis de ATP a través de la ATP-sintasa. Hay que distinguir una fotofosforilación cíclica de otra no cíclica. 

Transporte no cíclico	Transporte cíclico
- Participan los dos fotosistemas - Se desprende O2 durante la fotólisis del agua. - Los electrones cedidos por el PS I sirve para reducir una molécula de NADP+. - Se produce ATP, gracias al gradiente generado por la acumulación de H+ en el lumen del tilacoides.	- Solo funciona el fotosistema I - No se desprende O2 ya que no hay fotólisis del agua. - No se produce NADPH - Se produce ATP gracias a la traslocación de protones por el complejo citocromo bf.

La ecuación global de la fase luminosa será: 

2 H₂O + 2 NADP⁺ + 3 ADP + 3 P_i -----------------> O₂ + 2 NADPH + 2 H⁺ + 3 ATP

    
· Fase oscura o de síntesis: tiene lugar en el estroma del cloroplasto y no depende directamente de la luz. 
Consiste en la reducción de moléculas de dióxido de carbono para obtener glucosa y otras moléculas orgánicas, utilizando la energía producida en la fase luminosa. 
Es una ruta de síntesis cíclica denominada Ciclo de Calvin. Este ciclo presenta tres etapas: 
1. Fijación del CO2 gracias a la enzima RUBISCO. Es la enzima más abundante del planeta, representa más del 15% de las proteínas del cloroplasto. La La ribulosa se transforma, se reduce a fosfoglicerato.
2. Reductiva donde se obtiene las triosas fosfato necesarias para la síntesis de glucosa y otros compuestos orgánicos. 
3. Regenerativa o sintética, son diferentes rutas para regenerar la ribulosa 1,5 bifosfato y comenzar nuevamente el ciclo. 

Ciclo de Calvin

El rendimiento energético de esta fase sería el siguiente: 

6 CO₂ + 12 NADPH + 12 H⁺ + 18 ATP ---> 1 hexosa C₆H₁₂O₆ + 12 NADP⁺ + 18 ADP + 18 Pi + 6 H₂O

El balance final de la fotosíntesis es: 
             6 CO₂ + 6 H₂O --------------> C₆H₁₂O₆ (hexosa) + 6 O₂

Por último, la eficacia y rendimiento de la fotosíntesis se ve afectados por diversos factores como pueden ser la concentración de oxígeno y dióxido de carbono, la humedad, la temperatura, la intensidad de luz y la longitud de onda de la luz que incida, etc. 

La fotosíntesis tiene una gran importancia biológica ya que es la responsable de la presencia de oxígeno en la atmósfera permitiendo una atmósfera oxidante, que favoreció la vida en la superficie terrestre. 


Para ampliar la información sobre la fotosíntesis: 

- Proyecto Biosfera. Las actividades que propone os pueden ayudar a fijar conceptos del proceso fotosintético. 

- Explicación de la fotosíntesis. Aquí.