Fotosintesis

FOTOSINTESIS
La vida sobre la Tierra depende de la luz. La energía lumínica es capturada por los organismos fotosintéticos
quienes la usan para formar carbohidratos y oxígeno libre a partir del dióxido de carbono y del agua, en una
serie compleja de reacciones. En la fotosíntesis, la energía lumínica se convierte en energía química y el
carbono se fija en compuestos orgánicos. La ecuacióngeneralizada para este proceso es:

CO2 + 2 H2A + energía lumínica

(CH2O) + H2O + 2A

en la cual H2A significa agua o alguna otra sustancia cuyos electrones puedan ser desprendidos.
La energía lumínica es capturada por el mundo vivo por medio de pigmentos. La fotosíntesis en los eucariotas
ocurre dentro de organelos llamadas cloroplastos, que están rodeados por dos membranas. Dentro de lasmembranas del cloroplasto está contenida una solución de compuestos orgánicos e iones, conocida como
estroma, y un sistema complejo de membranas internas fusionadas que forman sacos llamados tilacoides. Los
tilacoides se apilan formando las granas. Los pigmentos y otras moléculas responsables de la captura de la luz
están situados en las membranas tilacoides, una serie de membranas internas quese encuentran en los
cloroplastos. En los procariotas fotosintéticos, que no contienen organelos internas, los tilacoides pueden
formar parte de la membrana celular, pueden aparecer aislados en el citoplasma o constituir, como en el caso
de las cianobacterias, una compleja estructura de la membrana interna.

La fotosíntesis ocurre en dos etapas. Hace unos 200 años se demostró que se requiereluz para este proceso.
La evidencia de que la fotosíntesis puede ser influenciada por distintos factores llevó a distinguir una etapa
dependiente de la luz - o de las reacciones "lumínicas"- y una etapa enzimática, independiente de la luz, las
reacciones "oscuras". Ahora se sabe que de las dos etapas que pueden distinguirse en la fotosíntesis, una sola
de ellas requiere luz en forma directa.Se ha postulado un modelo para explicar cómo ocurren las reacciones que capturan energía. Según este
modelo, la energía lumínica incide sobre pigmentos antena del Fotosistema II; luego, los electrones pasan
cuesta abajo al Fotosistema I, a lo largo de una cadena de transportadores de electrones. Este pasaje genera un
gradiente de protones que impulsa la síntesis de ATP a partir de ADP,proceso llamado fotofosforilación.

Al igual que la fosforilación oxidativa en las mitocondrias, la fotofosforilación en los cloroplastos es un proceso
quimiosmótico. En las reacciones de fijación del carbono los productos de la primera etapa de la fotosíntesis
se usan en la síntesis de moléculas orgánicas. Estas reacciones, que ocurren en el estroma, forman parte de un
proceso denominado Ciclo deCalvin. Las moléculas orgánicas obtenidas en el Ciclo de Calvin - azúcares de
seis carbonos- son usadas por las células vegetales para elaborar glúcidos, aminoácidos y ácidos grasos. Estas
moléculas son utilizadas in situ para los propios fines de la planta y para exportar a otras partes de su cuerpo.

La naturaleza de la luz
La luz blanca se separa en sus colores componentes cuando pasa através de un prisma, el "célebre fenómeno
de los colores", como lo llamaba Newton. La luz visible es sólo una pequeña porción del vasto espectro
electromagnético. De acuerdo con el llamado modelo corpuscular de la luz, un haz de luz está compuesto por
pequeños paquetes de energía, denominados actualmente cuantos de luz o fotones.

La energía de un fotón no es la misma para todos los tipos deluz, sino que, en realidad, es inversamente
proporcional a la longitud de onda: cuanto mayor sea la longitud de onda, menor será la energía. Los fotones
de luz violeta, por ejemplo, tienen casi el doble de energía que los fotones de luz roja, que es la longitud de
onda visible más larga. Para el ojo humano, el espectro visible va desde la luz violeta -cuyos rayos de longitudes
de onda más...