Fotosintesis

Capítulo 11
Fotosíntesis
El proceso de captación de la luz solar y su conversión en energía química es fundamental para la
existencia de la vida tal como se conoce. Este fenómeno al parecer apareció independientemente en varias
líneas evolutivas de los dominios Eukarya y Bacteria, pues está presente en las plantas, algunas algas y
las bacterias verdes y rojas. La fotosíntesis es quizá lapropiedad más distintiva de todas las plantas, pues
es el proceso que les confiere su capacidad autotrófica. Este capítulo está dedicado a conocer las bases del
proceso de la fotosíntesis, estudiando la estructura del aparato fotosintético, las rutas bioquímicas que lo
caracterizan y el destino de los productos finales de dicho proceso (fotosintatos).

11.1. Para la fotosíntesis se requiere unaserie de sustancias capaces de absorber luz: los pigmentos.
La luz que llega al cuerpo vegetal puede ser reflejada, transmitida o absorbid a, siendo sólo en este último
caso utilizable en algún proceso fisiológico de la planta. Para que sea absorbida con eficiencia las plantas
usan moléculas especializadas denominadas pigmentos, las cuales dan color a las diferentes partes del
cuerpo, comohojas o pétalos, según el tipo de luz visible que absorban o reflejen. A la curva que muestra
la cantidad de luz absorbida por un pigmento en función de la longitud de onda, se le denomina espectro
de absorción de dicho pigmento (Figura 11.1), la cual es de gran utilidad para el estudio de sus
propiedades y funciones. Un motivo químico recurrente en los pigmentos es la presencia de doblesenlaces alternos, los cuales presentan propiedades de resonancia cuando son impactados por luz visible, lo
que les permite absorber la energía para tornarla biológicamente utilizable.
En las plantas los principales pigmentos son las clorofilas (a y b), así como los carotenoides
(Figura 11.2), los cuales se encuentran muy organizados en el interior de los cloroplastos. La cl orofila a es
la principalmolécula fotosintética según puede verse en la coincidencia de su espectro de absorción con
la mayor actividad fotosintética por longitud de onda, a lo cual se le denomina espectro de acción. La
clorofila b y los carotenoides son denominados pigmentos accesorios, ya que sirven como complemento
fotosintético a la clorofila a, como puede deducirse del hecho que la curva de absorción de estamolécula
no calza perfectamente con la curva del espectro de acción de la fotosíntesis, por lo que parte de ella se
debe al trabajo de otros pigmentos.

Figura 11.1. Espectro de absorción de las clorofilas a y b. En general, la luz verde y amarilla es poco
usada por las plantas, si bien los pigmentos accesorios ayudan a aumentar la eficiencia en la captación de
fotones por parte del cloroplasto.Gráfica cortesía de Kurzon a través de Wikipedia Commons.
La clorofila a está constituida por una anillo de tetrapirrol que posee un átomo de magnesio en el
centro y una serie de sustituyentes en la periferia de los anillos, entre los cuales el mayor es una cadena de
fitol. Los dos puntos de máxima absorción de la clorofila a corresponden a 430 y 662 nm, mientras que la
clorofila b posee susmáximos de absorción a los 453 y 642 nm. El rango de absorción de los carotenoides
suele estar entre 400 y 550 nm, ampliando así la gama energética de fotones que puede ser absorbida por
el aparato fotosintético. Los pigmentos tienen un estado basal de mínima energía (S 0), en el cual pueden
absorber fotones y pasar a un estado excitado de mayor energía (S1, S2, etc.), el cual es inestable ytiende
a ceder su energía para regresar a su estado basal. Este retorno energético puede suceder de varias formas,

como por la pérdida de energía por emisión de calor, por conversión interna, por emisión de fotones
visibles de menor energía (fluorescencia), o por fosforescencia. En estos casos, sin embargo, la energía no
es utilizable en procesos fotosintéticos. Para que la fotosíntesis se...