Fotosintesis

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FOTOSINTESIS

Todos los animales y muchos microorganismos viven de la incorporación de grandes cantidades de componentes orgánicos desde su entorno. Estos componentes proveen la totalidad de los esqueletos de carbono para la biosíntesis y obtención de energía metabólica, que es necesaria para efectuar todos los procesos celulares. 

Se cree que los primeros organismos, en la tierra primitiva,tuvieron acceso al carbono proveniente de los procesos geofísicos que acaecían en ese entonces. Con la evolución, y como consecuencia del agotamiento de la fuente primitiva de carbono, fueron surgiendo organismos capaces de utilizar el CO2 atmosférico para la producción de materia orgánica, constituyéndose como la base de la gran mayoría de las cadenas tróficas existentes el la biósfera.

Elproceso biológico por el cual se sintetizan moléculas orgánicas a partir de CO2, H2O y Energía lumínica se denomina en general Fotosíntesis. Se resume en la siguiente ecuación:

nCO2  +  nH2O  +  Luz   ------------>  (CH2O)n +  nO2 

Los primeros organismos capaces de efectuar fotosíntesis habrían sido algunas formas de bacterias, que probablemente habrían dado origen por medio de endosimbiosisa los cloroplastos, organelos responsables de la fotosíntesis en células vegetales.

Si en los primeros procesos metabólicos evolucionaron para llenar el vació de compuestos orgánicos, cabe preguntarse que paso cuando se agotaron estos compuestos. Esta claro que los organismos capases de utilizar como fuente de carbono el CO2 y como fuente de nitrógeno el N2 atmosférico tenían mas ventajas desobrevivir. sin embargo, aunque son muy abundantes en la atmósfera, ambos compuestos son muy estables, por lo cual se requiere de mucha fuerza de energía y un numero elevado de reacciones para convertirlo en productos sencillos, como azucares ó aminoácidos.

En el casa de la captación del CO2 se creo un mecanismo la Fotosíntesis, mediante el cual un pigmento, la clorofila capta la energíaradiante procedente del sol. La célula utiliza posteriormente esta energía para sintetizar las moléculas que necesita.

Una de las primeras reacciones que induce la luz solar fue quizá, la fosforilación de los nucleótidos para originar el ATP, comodín energético de las células. Otra reacción probable fue la reducción del CO2 y del N2 para permitir su incorporación a moléculas orgánicas. Lareducción-incorporación de electrones- se efectuó al inicio apartir del SH2 y la luz solar, y después a apartir de H2o y luz solar. Así empezó la producción en gran escala de O2 como producto secundario de la fotosíntesis. Las cianobacterias (también llamadas algas azules) son microorganismos actuales capases de fijar el CO2 y el N2 de la atmósfera y quizá sean los organismos, mas autosuficientes que existanya que, el principio, pueden vivir solo de agua y luz solar.

Los procesos involucrados en la fotosíntesis, partiendo por las propiedades básicas de la luz, hasta entrar de lleno en la fijación del carbono son:

Fases de la Fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso que ocurre en dos fases. La primera fase es un proceso que depende de la luz (reacciones luminosas), requiere la energíadirecta de la luz que genera los transportadores que son utilizados en la segunda fase. La fase independiente de la luz (reacciones de oscuridad), se realiza cuando los productos de las reacciones de luz son utilizados para formar enlaces covalentes carbono-carbono (C-C), de los carbohidratos. Las reacciones oscuras pueden realizarse en la oscuridad, con la condición de que la fuente de energía (ATP) yel poder reductor (NADPH) formados en la luz se encuentren presentes. Investigaciones recientes sugieren que varias enzimas del ciclo de Calvin, son activadas por la luz mediante la formación de grupos -SH ; de tal forma que el termino reacción de oscuridad no es del todo correcto. Las reacciones de oscuridad se efectúan en el estroma; mientras que las de luz ocurren en los tilacoides. 

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