Fotosintesis I

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Fotosíntesis I: La fase luminosa
La fotosíntesis es el conjunto de procesos metabólicos mediante los cuales las células fotoautótrofas captan la luz solar y transforman su energía electromagnética en energía química y poder reductor que la célula utiliza en procesos metabólicos, concretamente para transformar dióxido de carbono en moléculasorgánicas.

Desde un punto de vista funcional, en la fotosíntesis se distinguen dos fases o etapas:
Fase luminosa: recibe este nombre porque necesita la captación de luz por parte de la célula. A su vez, incluye varios subprocesos:
Captación de la luz por parte de los fotosistemas.
Transporte electrónico dependiente de la luz
Fotofosforilación.
Fase oscura: se llama así porque puede ocurririndependientemente de la presencia de luz; solo necesita que la célula disponga de suficiente cantidad de energía en forma de ATP y de poder reductor en forma de NADPH+H+. Incluye, a su vez, varios subprocesos:
Fijación del dióxido de carbono.
Reducción del carbono fijado.
Formación neta de un monosacárido, con recuperación de las moléculas orgánicas utilizadas.
Hablar de "fases" puede inducir a un errorbastante común: los dos procesos no tienen por qué ocurrir separadamente, ni mucho menos uno detrás del otro. La relación entre ellos es más bien de dependencia, no de sucesión: las reacciones de la fase oscura necesitan los productos que se obtienen en la fase luminosa. Del mismo modo, el uso del término "fase oscura", por oposición a la fase luminosa, también es equívoco. De hecho, en la mayor parte delas plantas la fase luminosa y la fase oscura de la fotosíntesis ocurren simultáneamente, sobre todo durante el día, por el mero hecho de que la célula tiene dificultades para almacenar ATP y poder reductor. Solo un grupo de plantas especialmente adaptadas a la falta de agua, las crasuláceas, realizan la fase oscura durante la noche, precisamente para reducir la pérdida de agua porevapotranspiración.

La fotosíntesis, en los organismos eucariotas, tiene lugar en el interior de los cloroplastos: la fase luminosa ocurre ligada a la membrana interna, que se continua con la membrana de los tilacoides, mientras que la fase oscura tiene lugar en el estroma del cloroplasto.

Fase luminosa

En esencia, la fase luminosa consiste en una transformación energética: la energía electromagnética de laluz se transforma, en primer lugar, en un flujo de electrones cuyo destino final es una coenzima de oxidación-reducción, el NADPH+H+. Por otra parte, una parte de la energía liberada en las transferencias de electrones a lo largo de una cadena transportadora se utiliza para generar un gradiente de protones a través de la membrana interna del cloroplasto. Este gradiente se acopla a la síntesis deATP gracias a la acción de la ATP sintasa. Como el resultado final de la fase luminosa es la formación de ATP acoplada a la captación de energía luminosa, recibe también el nombre de fotofosforilación.

Los elementos necesarios para llevar a cabo el proceso global de la fase luminosa son, según esto:
1. Un mecanismo que transforme la energía luminosa en un flujo de electrones.
2. Una sustancia queproporcione los electrones que van a moverse a lo largo del proceso.
3. Una cadena de transporte electrónico, que genere el gradiente de protones.
4. Una sustancia que reciba los electrones que se mueven durante el proceso.
5. Un sistema que acople el flujo de protones a favor de gradiente a la síntesis de ATP.
Las cadenas de transporte electrónico que intervienen en el proceso son similares, ensu naturaleza, a las que participan en la fosforilación oxidativa. Lo mismo ocurre con la ATP sintasa. La sustancia que, finalmente, proporciona los electrones es el agua, y la que los recibe es el NADPH+H+, una coenzima de oxidación reducción bastante parecida al NADH+H+. El elemento más novedoso de todo el proceso es, por tanto, el sistema de captación y transformación de la energía luminosa....