fotosintesis

FOTOSINTESIS EN PLANTAS SUPERIORES:
DESDE LA CAPTACION DE LA ENERGIA HASTA LA FORMACION DE PRODUCTOS FINALES
1. Introducción
La importancia del proceso fotosintético en organismos vivos, radica en que es el responsable de la entrada de energía a la biosfera y de la incorporación de carbono a moléculas orgánicas y, por lo tanto, el suministro total de alimentos proviene directa oindirectamente de la actividad fotosintética. Este proceso se encuentra presente, con variaciones evolutivas importantes, en distintos organismos vivos como algas, bacterias y plantas superiores, y aparece por primera vez hace tres mil millones de años. Como entendemos el proceso fotosintético en plantas superiores hoy día, podemos suponer que es el responsable de la transformación del planeta, a su formapresente, con una baja concentración de CO2 (0,003%) en la atmósfera, al mismo tiempo de una alta concentración de O2 respirable (21 %).
El conocimiento del funcionamiento de este proceso, ha permitido enriquecer tecnologías esenciales en la producción agronómica y forestal. Un ejemplo de lo anterior, es la incorporación de herbicidas que alteran o detienen su funcionamiento, limitando la capacidadcompetitiva o viabilidad de malezas. A nivel más general, el conocimiento de la fisiología y metabolismo del proceso fotosintético a permitido comprender las bases de la adaptación de especies vegetales a ambientes desfavorables.
2. La luz como fuente de energía inicial.
Como es sabido, para reducir CO2 a compuestos como sacarosa y almidón, se requiere de energía. Las plantas superiores, comotodos los organismos fotosintéticos, obtienen dicha energía de la luz. El concepto de luz acepta dos definiciones: a) de ondas y b) cuántica.
En el concepto de ondas, la luz se puede definir como las oscilaciones de un campo magnético y un campo eléctrico, perpendiculares entre sí y perpendiculares a la dirección de propagación, y se caracteriza de acuerdo a la longitud de onda (distancia desde unmáximo de la onda al siguiente) y su frecuencia (número de oscilaciones que se desplazan a una distancia determinada por unidad de tiempo). El concepto cuántico, describe a la luz como un flujo de partículas sin masa pero cargadas de energía. Cada partícula se denomina fotón o quanta.

Figura 1. Representación de la luz, en forma de onda. La longitud de la onda corresponde a la distancia entre los2 máximos consecutivos.
Ambos conceptos son complementarios de acuerdo a la siguiente ecuación, denominada de Einstein, que describe la energía contenida en la luz de acuerdo a la longitud que esta posea:
E = hc/  (1)
En donde E es energía, h es la constante de energía de Plank (6.626196 x 10-34 J s-1), c es la velocidad de la luz (3 x 108 ms-1) y  representa la longitud de onda. Es decir,la energía de la luz es inversamente proporcional a la longitud de onda.

Figura 2. Espectro electromagnético en el que se resalta el espectro visible entre los 400 a 700 nm, el que coincide muy estrechamnete con aquel utilizado fotosintéticamente por las plantas superiores.
 
La figura muestra el rango de longitudes de onda, resaltando aquellas del espectro visible desde los 400 a 700 nm, esdecir, percibidas por el ojo humano, y que coinciden cercanamente con el espectro fotosintéticamente activo, aquel que es posible de ser utilizado por las plantas superiores en el proceso fotosintético. De acuerdo a la ley de Einstein, luz de color azul será más energética que la de color rojo puesto que esta última tiene una longitud de onda mayor.
3. Absorción de la radiación luminosa
La basebiofísica de la captación energética por parte de las plantas, consiste en que la luz es capaz de interactuar con la materia. Para nuestro interés específico, aquellas especies moleculares, que son capaces de absorber radiaciones de cierta longitud de onda y reflejar otras, son denominadas pigmentos. En fotosíntesis en plantas superiores, los pigmentos más importantes en la captación de la...