Fotosintesis

Captura de
Energía Solar:
Fotosíntesis.

¿Qué es Fotosíntesis?
La fotosíntesis captura la energía de la luz solar para convertir las
moléculas inorgánicas de dióxido de carbono y agua en moléculas
orgánicas de alta energía, como la glucosa. En la plantas, la
fotosíntesis se efectúa en los cloroplastos y sigue dos pasos principales:
las reacciones dependientes de la luz y las independientes de laluz.

FIGURA 1-1 Interconexiones entre la fotosíntesis y la respiración celular Los cloroplastos de las
plantas verdes utilizan la energía de la luz solar para sintetizar compuestos de carbono de alta energía,
como glucosa, a partir de las moléculas de baja energía de dióxido de carbono y agua. Las plantas mismas,
así como otros organismos que comen plantas o se comen entre sí, extraen energíade estas moléculas
orgánicas por respiración celular, la cual produce de nueva cuenta agua y dióxido de carbono. A la vez, esta
energía impulsa todas las reacciones de la vida.

FIGURA 1-2 Panorama general de las estructuras
fotosintéticas a) La fotosíntesis se efectúa principalmente en las
hojas de las plantas terrestres. b) Corte seccional de una hoja, que
muestra las células mesofílicas dondese concentran los
cloroplastos y la cutícula impermeable que reviste la hoja en ambas
superficies. c) Una célula mesofílica empacada con cloroplastos
verdes. d) Un solo cloroplasto que muestra el estroma y los
tilacoides donde se realiza la fotosíntesis.

Reacciones dependientes de la luz
¿Como se convierte en energía
química?
Las reacciones dependientes de la luz se efectúan en los tilacoides. Laluz
estimula electrones de moléculas de clorofila y transfiere esos electrones
energéticos a sistemas de transporte de electrones. La energía de esos
electrones impulsa tres procesos:
1.

El fotosistema II genera ATP. Parte de la energía de los electrones se
utiliza para bombear iones hidrogeno al interior de los tilacoide. Por ello,
la concentración de iones hidrógeno es más alta ahí que en elestroma.
Los iones hidrogeno bajan por este gradiente de concentración a través
de enzimas sintetizadoras de ATP de las membranas tilacoides y, al
hacerlo, suministran energía que impulsa la síntesis de ATP.

2.

El fotosistema I genera NADPH. Una parte de la energía, en forma de
electrones energéticos, se añade a moléculas portadoras de electrones,
NADP+, para formar el portador NADPH, altamenteenergético.

3.

La descomposición de agua mantiene el flujo de electrones por los
fotosistemas. Parte de la energía se utiliza para dividir moléculas de
agua, lo que genera electrones, iones hidrogeno y oxigeno.

FIGURA 1-3 Reacciones dependientes de la luz de la fotosíntesis 1) El complejo recolector de luz del fotosistema
II absorbe luz , y la energía se transfiere a la molécula de clorofila adel centro de reacción. 2) esta energía expulsa
electrones del centro de reacción. 3) Los electrones se mueven a la cadena transportadora de electrones adyacente. 4)
La cadena transporta los electrones, y cierta cantidad de su energía se emplea para impulsar la síntesis del ATP
mediante la quimiósmosis. Los electrones sin energía sustituyen los que se perdieron por el fotosistema I. 5) La luzincide en el fotosistema I, y se pasa energía a los electrones en las moléculas de clorofila a del centro de reacción. 6)
Los electrones energéticos salen del centro de reacción. 7) Los electrones se mueven a la cadena transportadora de
electrones. 8) Los electrones energéticos del fotosistema I son captados en las moléculas de NADPH. 9) Los electrones
perdidos por el centro de reacción delfotosistema II son reemplazados por los electrones que se obtienen por la
descomposición del agua, que es una reacción que también libera oxígeno y H+ empleado para formar NADPH.

Reacciones independientes de la luz
¿Como se almacena la energía química en
las moléculas de glucosa?
En el estroma de los cloroplastos, el ATP y el NADPH proporcionan la
energía que impulsa la síntesis de glucosa a partir de...