Tema 14: Fotosíntesis

Este proceso tiene lugar gracias a la existencia de los pigmentos específicos que se encuentran en los cloroplastos de las células verdes; las clorofilas. La molécula de clorofila se encuentran agrupadas sobre las membranas tilacoidales, en unas estructuras denominadas unidades fotosintéticas, que actúan como un embudo que recoge la energía luminosa. Esta es llevada hacia una molécula especie de clorofila situada en el vértice de la misma, en el llamado centro de reacción. Además de clorofilas, en la unidad fotosintética puede haber otros pigmentos, como carotenos y ficobilinas, que ayudan a captar la luz mediante mecanismos de absorción de longitudes de onda no captables por la clorofila.
Al recibir la energía necesaria, la clorofila del centro de reacción se excita y pierde electrones, que son captados por una molécula aceptora que los transmite a otras moléculas aceptoras. En este transporte, semejante al de la cadena respiratoria, cada molécula que cede el electrón tiene un nivel energético superior al de que lo recibe, de tal modo que cada paso implica liberación de energía. Esta energía liberada se invierte en la formación de ATP y NADPH; de este modo la energía electromagnética producida por la luz al excitar la clorofila, se transforma en energía de enlace química (ATP) y en poder reductor (NADPH).
La asociación unidad fotosintética –enzima y coenzima que colaboran en el transporte electrónico constituye un fotosistema en los cloroplastos se encuadran dos tipos: fotosistemas I y fotosistema II. El fotosistema II produce ATP y el fotosistema I produce NADPH.  Ambos están relacionados, ya que los electrones perdidos por al clorofila del centro de reacción del fotosistema II al excitarse son transportados en ultima estancia hasta la clorofila del centro de reacción del fotosistema I, reponiendo los que esta perdiendo al excitarse. Los electrones perdidos pro la clorofila del centro de reacción del fotosistema II al excitarse so repuestos por la molécula de agua, que se rompe liberando electrones, protones y oxigeno. Estos compuestos son la fase luminosa de la fotosíntesis y como resultado de ellos se obtiene ATP, NADPH y oxigeno como producto de excreción. En la fase oscura, el ATP y el NADPH son utilizados en los estromas del cloroplasto para reducir el CO2, atmosférico y los nitratos del suelo con los que se obtiene moléculas orgánicas. Esta vía recibe el nombre de ciclo de Calvin. En el ciclo de calvin el CO2 se une a una molécula de cinco átomos de carbono presente en la estroma del cloroplasto, la RUBISCO y da lugar a un compuesto de seis átomos de carbono muy inestable que enseguida se rompe y reduce formándose moléculas de tres carbonos; gliceraldehidos. Este es empleado por una parte para generar la ribulosa y asi poder fijar mas CO2, y obtener a partir de el azucares. , grasa y aminoácidos. Una parte del gliceraldehido se transporta al citoplasma, y mediante una serie de reacciones, inversas a la glucólisis se obtiene glucosa y fructosa, hexosa que se une para formar un disacárido, la sacarosa que sale de la célula ya a través de la sabia elaborada llegan a las células que no pueden realizar la fotosíntesis.

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