FOTOSINTESIS

Fotosíntesis
El universo de los seres vivos depende de la energía solar capturada por los organismos fotosintéticos (la excepción la representan los organismos quimioautotróficos que utilizan reacciones de óxido-reducción para liberar energía contenida en los enlaces de ciertos compuestos químicos para producir materia rica en energía).
El proceso mediante el cual estos organismos producencarbohidratos (materia oxidable o combustible) a partir de CO2, H2O, enzimas, coenzimas, acarreadores de electrones, ATP y la energía solar se llama fotosíntesis cuya fórmula general es:
6CO2 + 6H2O -> 6O2 + C6H12O6 corresponde a la reacción inversa del proceso general, en la cual los carbohidratos son oxidados completamente a CO2 y H2O (respiración aerobia).

Ciertos procariontes como lasbacterias verdes y las púrpuras también fotosintetizan, pero no producen oxígeno.
La fotosíntesis está ligada íntimamente a cierta estructura de la célula, la cual mantiene cerca, en orden y cantidad precisos a todos los componentes que intervienen, esa estructura responsable de la fotosíntesis es de dos tipos: las discretas (encerradas por una membrana limitante y por lo tanto con matriz propia)llamadas cloroplastos y, las no discretas (cuya matriz es la matriz del citoplasma) llamadas cromoplastos.
Los cloroplastos son exclusivos de organismos eucariontes y los cromoplastos de organismos procariontes.
Hay dos tipos de cloroplastos: el lamelar, característico de algas y, el formado por los grana característico de plantas superiores (sin embargo la división no es tajante, en un estudiode estructura en el microscopio electrónico se vio que hay una transición gradual en el aparato fotosintético, que va desde un cloroplasto lamelar simple e irregular hasta uno altamente estructurado que contiene grana).
El cloroplasto es una estructura de doble membrana que encierra un líquido llamado estroma que contiene enzimas y otras sustancias que participan en las reacciones independientesde la luz (oscuras). La membrana interna del cloroplasto es de mayor superficie que la externa y se arregla formando una serie de láminas superpuestas. Estas membranas en determinados espacios se ensanchan formando una especie de bolsas o sacos denominados tilacoides, los cuales quedan superpuestos constituyendo los grana.
En las membranas de los tilacoides se localizan las moléculas declorofila, pigmentos antena y sustancias transportadoras de electrones.
La fotosíntesis se efectúa en dos etapas de reacción:
1. Reacciones dependientes de la luz
2. Reacciones independientes de la luz

Reacciones dependientes de la luz
Las enzimas necesarias para las reacciones dependientes de la luz se localizan en las membranas tilacoidales, éstas son necesarias para la fijación del carbono ysu transformación posterior en almidón, se localizan en el estroma del cloroplasto mientras que las enzimas que forman sacarosa se encuentran en el citosol.
La producción de ATP y de NADPH se realiza mediante el acoplamiento de dos sistemas de reacciones fotoquímicas conocidas como Fotosistema I (PSI) y Fotosistema II (PSII) o Centros de Reacción (la mayoría de los pigmentos fotosintéticos seencuentran empaquetados como complejos captadores de luz en éstos fotosistemas).
Ambos fotosistemas se encuentran, junto con los transportadores de electrones, en las membranas tilacoidales del cloroplasto, pero difieren en sus funciones: el fotosistema II, es el único que tiene capacidad para romper el agua, mientras que el fotosistema I es el que forma el poder reductor o NADPH.

En losfotosistemas intervienen dos tipos de clorofila que se distinguen por la longitud de onda que absorben.
Cada fotosistema (PSI y PSII) incluye: antenas colectoras de luz, un centro de reacción y un sistema de transporte de electrones (e hidrógenos).
Los fotosistemas trabajan en parejas, aunque el fotosistema I también puede trabajar solo.
Fotosistema I.
Una molécula de clorofila P700, se excita...