Fotosintesis

Fotosíntesis
En esta se construyen azúcares a partir del dióxido de carbono, usando ATP y NADPH usados durante las reacciones dependientes de la luz. La energía en las moléculas de ATP y NADPH se usa para construir enlaces covalentes dentro de una molécula de azúcar. Los átomos de hidrogeno y los electrones (que se unen con protones para formar mas átomos de hidrogeno) dentro de las moléculas deNADPH son incorporados en la estructura de una molécula de azúcar. El azúcar es construido por una vía bioquímica llamada el ciclo de Calvin-Benson, que se ubica dentro del fluido interior (citosol) de una bacteria fotosintetizadora o dentro del fluido interior (estroma) de un cloroplasto. El ciclo de Calvin-Benson es una vía bioquímica que construye un azúcar de tres carbonos a partir deldióxido de carbono, átomos de hidrogeno y energía química. La vía es un ciclo en la cual la molécula que la inicia –bifosfato de ribulosa (RuBP)es el producto final que comienza la misma vía nuevamente. El ciclo comienza cuando el dióxido de carbono se una con el RuBP, que es una molécula de seis carbonos (la enzima que cataliza esta reacción, llamada carboxilasa del RuBP, es la proteína más abundante enla Tierra). El producto de esta unión, una molécula de seis carbonos, inmediatamente se rompe para formar dos moléculas de ácido fosfoglicérico (PGA), que es una molécula de tres carbonos. Cada PGA entonces recobra un grupo de fosfato a partir del ATP (junto con la energía que este transporta) y dos átomos de hidrogeno (junto con la energía transportada en sus electrones excitados). Estos dosátomos de hidrogeno provienen del NADPH (que proporciona un átomo de hidrogeno y un electrón, y un protón libre. Las dos moléculas de PGA son convertidas en estas reacciones en dos moléculas de fosfato de gliceraldehído (GP). Tres moléculas de dióxido de carbono son procesadas en tres turnos del ciclo. Ellas son recobradas por tres moléculas del RuBP para formar seis moléculas de PGA. Estas moléculas,a su vez, forman seis moléculas de fosfato de gliceraldehído. Una de las seis moléculas de fosfato de gliceraldehído es el producto de la reacción: un azúcar de tres carbonos que deja el ciclo. Las otras cinco moléculas permanecen dentro del ciclo; y se convierten en tres moléculas de de RuBP para formar otro turno en el ciclo. El ciclo no modificado de Calvin-Benson es conocido como la víabioquímica C3, debido a que la primera molécula estable en el ciclo (el ácido fosfoglicérico o PGA) tiene tres átomos de carbono. Algunas plantas usan una versión modificada del ciclo, llamada la vía C4, porque en ese la primera molécula estable tiene cuatro átomos de carbono. Las plantas C4 presentan una anatomía foliar peculiar, conocida como anatomía de tipo Kranz o en corona. Comparando las plantasC3 tienen capas vasculares, pero sus células son bastantes diferentes a las que se encuentran en las plantas C4 ya que es frecuente que carezcan por completo de cloroplastos, y por otra parte, nunca representa la acumulación densa de cloroplastos común en las plantas C4.El acido fosfoenolpiruvico es, en las plantas C4 el aceptor inicial del CO2 ambiental, dando como producto el acido málico oaspartico. El CO2 fijado en el azúcar en las plantas C4 realmente proviene de una descarboxilacion (perdida de un grupo CO2) del acido málico o aspartico, que quizás a través de plasmodesmos se traslada de las células del mesófilo, es donde se encuentra el ácido fosfoenolpiruvico, hasta las células de la vaina vascular, en donde se forma el carbohidratos por el ciclo de Calvin. La ventaja de lasplantas C4 estriba, pues, en la afinidad notable del ácido fosfoenolpiruvico por el CO2, lo cual evita la competencia que por el oxigeno se establece en las plantas C3 donde no es el acido fosfoenolpiruvico el primer aceptor. Este doble mecanismo de fijación de CO2 en las plantas C4 confiere a este grupo un mayor rendimiento fotosintético, que se traduce en mayor eficacia productiva.Existe otra...