Fotosintesis

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Fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso que ocurre en las plantas verdes y ciertas bacterias y protozoarios. Mediante este proceso la clorofila, que es un la molécula que da color verde a las plantas, captura la energía de la luz solar y la convierte en energía química.

La fotosíntesis utiliza la energía de la luz solar para sintetizar productos ricos ene energía, glucosa y oxigeno, apartir de reactivos pobres de energía, bióxido de carbono y agua. La fotosíntesis convierte la energía electromagnética de la energía solar en energía química almacenada en uniones de oxigeno y glucosa.

Las plantas capturan solo cerca de 2% de la luz solar disponible y la mitad de esta se consume en la mecánica del proceso fotosintético. Así, las necesidades de energía biológica de toda la vidasobre la Tierra son satisfechas por un 1% de la luz disponible.

La reacción química para la fotosíntesis es:

6CO2 + 6H2O + energía solar ___________C6H12O6 + 6O2

La fotosíntesis en los vegetales se lleva a cabo dentro de los cloroplastos, la mayor parte se encuentra en las células de las hojas.

Una hoja obtiene CO2 para la fotosíntesis a partir del aire, poros ajustables en laepidermis, llamados estomas, se abren y se cierran en el momento adecuado para admitir al CO2. En el interior de la hoja hay unas capas de células que reciben el nombre de mesofilo. Las células del mesofilo contienen la mayor parte de los cloroplastos de las hojas y, en consecuencia, la fotosíntesis sucede principalmente en estas células.

Los cloroplastos son organelos formados por una doble membranaexterna que rodean un medio semilíquido, el estoma. Dentro del estoma se encuentran unos sacos membranosos interconectados en forma de disco que reciben el nombre de tilacoides.

En la reacción química de la fotosíntesis intervienen docenas de enzimas que catalizan docenas de reacciones individuales. Sin embargo, la fotosíntesis puede considerarse como un par de reacciones acopladas mediantemoléculas transportadoras de energía.

Cada reacción sucede en un sitio diferente del cloroplasto:

1.- En las reacciones luminosas, la clorofila y otras moléculas en las membranas de los tilacoides captan la energía solar y convierten parte de la misma energía química de moléculas transportadoras de energía (ATP y NADPH).

2.- En las reacciones oscuras, las enzimas en el estoma utilizan laenergía química de las moléculas transportadoras para llevar a cabo la síntesis de glucosa o de otras moléculas orgánicas.

REACCIONES LUMINOSAS

Las reacciones que dependen de la luz convierten la energía de la luz solar en energía química de dos moléculas transportadoras diferentes: una molécula transportadora de energía muy conocida es el ATP, y el transportador de electrones dinucleotico deniacina-adenina-fosfato reducido (NADPH).

Los cloroplastos contienen varios tipos de moléculas que absorben diferentes longitudes de onda de la luz. La clorofila absorbe intensamente la luz violeta, azul y roja pero refleja la verde y, por lo tanto, las hojas se ven verdes.

Los tilacoides también contienen otras moléculas, llamadas pigmentos accesorios, que captan la energía luminosa y latransforman en clorofila. Los carotenos absorben la luz azul y verde y se ven de color amarillo, anaranjado o rojo; las ficocianinas absorben el verde y el amarillo y se ven de color azul o purpura.

En las membranas de los tilacoides, la clorofila, las moléculas de pigmento accesorio y las moléculas transportadoras de electrones forman complejos muy especializados, llamados fotosistemas. Cadatilacoide contiene cientos de copias de dos clases diferentes de fotosistemas, llamados fotosistema I y fotosistema II.

FOTOSISTEMA

FACTORES

La fotosíntesis responde drásticamente a los cambios de estación. La temperatura es un factor limitante, especialmente cuando desciende demasiado y hace que el agua se congele. Para muchas plantas, la temperatura óptima para la fotosíntesis es de...
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