Biologia

16/05/12

Capítulo 9.

Capítulo 9. Fotosíntesis, luz y vida

Fotosíntesis, luz y vida

La vida sobre la T ierra depende de la luz. La energía lumínic a es c apt urada por los organismos f ot osint ét ic os quienes la
usan para f ormar c arbohidrat os y oxígeno libre a part ir del dióxido de c arbono y del agua, en una serie c ompleja de
reac c iones. En la f ot osínt esis, la energíalumínic a se c onviert e en energía químic a y el c arbono se f ija en c ompuest os
orgánic os. La ec uac ión generalizada para est e proc eso es:
C O2 + 2H2A + energía lumínica => (C H2O) + H2O + 2A
en la c ual H2A signif ic a agua o alguna ot ra sust anc ia c uyos elec t rones puedan ser desprendidos.
La energía lumínic a es c apt urada por el mundo vivo por medio de pigment os. La f ot osíntesis en los euc ariot as oc urre
dent ro de organelas llamadas c loroplast os, que est án rodeados por dos membranas. Dent ro de las membranas del
c loroplast o est á c ont enida una soluc ión de c ompuest os orgánic os e iones, c onoc ida c omo est roma, y un sist ema c omplejo
de membranas int ernas f usionadas que f orman sac os llamados t ilac oides. Los t ilac oides se apilan f ormando losgrana. Los
pigment os y ot ras moléc ulas responsables de la c apt ura de la luz est án sit uados en las membranas t ilac oides, una serie
de membranas int ernas que se enc uent ran en los c loroplast os. En los proc ariot as f ot osint ét ic os, que no c ont ienen
organelas int ernas, los t ilac oides pueden f ormar part e de la membrana c elular, pueden aparec er aislados en el c it oplasmao c onst it uir, c omo en el c aso de las c ianobac t erias, una c ompleja est ruc t ura de la membrana int erna.
La f ot osínt esis oc urre en dos et apas. Hac e unos 200 años se demost ró que se requiere luz para est e proc eso. La
evidenc ia de que la f ot osínt esis puede ser inf luenc iada por dist int os f ac t ores llevó a dist inguir una et apa dependient e de
la luz - o de las reac ciones "lumínic as"- y una et apa enzimát ic a, independient e de la luz, las reac c iones "osc uras". Ahora
se sabe que de las dos et apas que pueden dist inguirse en la f ot osínt esis, una sola de ellas requiere luz en f orma direc t a.
Se ha post ulado un modelo para explic ar c ómo oc urren las reac c iones que c apt uran energía. Según est e modelo, la
energía lumínic a inc ide sobrepigment os ant ena del F ot osist ema II; luego, los elec t rones pasan c uest a abajo al
F ot osist ema I, a lo largo de una c adena de t ransport adores de elec t rones. Est e pasaje genera un gradient e de prot ones
que impulsa la sínt esis de AT P a part ir de ADP, proc eso llamado f ot of osf orilac ión.
Al igual que la f osf orilac ión oxidat iva en las mit oc ondrias, la f ot of osf orilación en los c loroplast os es un proc eso
quimiosmót ic o. En las reac c iones de f ijac ión del c arbono los produc t os de la primera et apa de la f ot osínt esis se usan en la
sínt esis de moléc ulas orgánic as. Est as reac c iones, que oc urren en el est roma, f orman part e de un proc eso denominado
Cic lo de Calvin. Las moléc ulas orgánic as obt enidas en el Cic lo de Calvin - azúc ares deseis c arbonos- son usadas por las
c élulas veget ales para elaborar glúc idos, aminoác idos y ác idos grasos. Est as moléc ulas son ut ilizadas in sit u para los
propios f ines de la plant a y para export ar a ot ras part es de su c uerpo.

La naturaleza de la luz
La luz blanc a se separa en sus c olores c omponent es c uando pasa a t ravés de un prisma, el "c élebre f enómeno de los
colores", c omo lo llamaba Newt on. La luz visible es sólo una pequeña porc ión del vast o espec t ro elec t romagnét ic o. De
ac uerdo c on el llamado modelo c orpusc ular de la luz, un haz de luz est á c ompuest o por pequeños paquet es de energía,
denominados ac t ualment e c uant os de luz o f ot ones.
La energía de un f ot ón no es la misma para t odos los t ipos de luz, sino que, en realidad,...