Fotosíntesis

FOTOSÍNTESIS

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual los organismos que poseen clorofila, como las plantas y las algas, elaboran compuestos orgánicos a partir de inorgánicos y una fuente de energía. La energía utilizada proviene del sol en forma de luz y es transformada en energía química, la cual se almacena en los compuestos orgánicos que son sintetizados. Así, la fotosíntesisconstituye la forma de nutrición de estos organismos.
Además, se debe de tener en cuenta que la vida en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la fotosíntesis que realizan las algas, en el medio acuático, y las plantas, en el medio terrestre, que tienen la capacidad de sintetizar materia orgánica, imprescindible para la constitución de los seres vivos. De hecho, prácticamente toda laenergía que consume la vida en la biosfera procede de los organismos fotosintetizadores.
En las plantas superiores la fotosíntesis tiene lugar en el interior de la célula, específicamente en organelos especializados llamados cloroplastos. Los cloroplastos están constituidos por una doble membrana y en su interior presentan estructuras también membranosas semejantes a pilas de monedas denominadasgranas. Estas estructuras están formadas por discos membranosos independientes que se organizan unos sobre otros denominados tilacoides. Entre las granas pueden existir extensiones de membrana llamadas lamelas. Las lamelas están conectadas con la membrana interna del cloroplasto. Las granas y lamelas están rodeadas por el estroma o matriz interna del cloroplasto.
Ninguna célula animal puedefotosintetizar por carecer de cloroplastos, por lo que resulta evidente que esta propiedad de las células vegetales constituye una ventaja evolutiva para la obtención de alimentos. Es por ello que en las cadenas de alimentación los animales dependen de las plantas para obtener la energía necesaria.
Los organismos que tienen la capacidad de llevar a cabo la fotosíntesis son llamados fotoautótrofos yfijan el CO2 atmosférico, siendo precisamente este gas el que aporta los átomos de carbono que conformaran los compuestos orgánicos. De hecho, cada año los organismos fotosintetizadores fijan en forma de materia orgánica en torno a 100 000 millones de toneladas de carbono.
A modo de clasificación existen dos tipos de procesos fotosintéticos, que son la fotosíntesis oxigénica y la fotosíntesisanoxigénica. La primera de las modalidades es la propia de las plantas, las algas y las cianobacterias, donde su utiliza agua (H2O) como dador de electrones y, como consecuencia, se desprende dioxígeno (O2). He aquí otra de las funciones de las plantas, es decir, incrementan las concentraciones de dioxígeno en el aire y disminuyen las de dióxido de carbono. El primero es imprescindible para la respiraciónde los seres vivos y el segundo en elevadas concentraciones es tóxico e incrementa el efecto invernadero que ha provocado el calentamiento global.
La fotosíntesis como proceso metabólico es posible debido a una serie de reacciones bioquímicas ordenadas y acopladas que para su estudio se agrupan en dos etapas: reacciones fotoquímicas y reacciones de fijación del carbono.
REACCIONES FOTOQUÍMICASLas reacciones fotoquímicas se inician con la captura de la luz por parte de pigmentos fotosintéticos. Estos se encuentran ubicados en la membrana de los tilacoides, en el interior del cloroplasto. Existen diferentes tipos de pigmentos como las clorofilas (a y b, en las plantas) y los carotenoides (carotenos y xantofilas).
Estos pigmentos no se encuentran desorganizados, sino formandoagrupaciones denominadas fotosistemas, de las cuales existen dos tipos: el fotosistema I (FSI) y el fotosistema II (FSII). Un fotosistema está constituido por un centro de reacción y las antenas colectoras de luz. El centro de reacción es una clorofila a atrapadora (P680 o P700), más un donador u un aceptor de electrones. El tipo de clorofila atrapadora determina el tipo de fotosistema: P680 para el FSII...