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1.-Fotosíntesis.
Gracias a la clorofila, las plantas verdes son capaces de utilizar la energía solar y transformarla en energía química. La energía química es utilizada para fijar CO2, reduciéndolo a compuestos orgánicos. Esta reducción del CO2 está acompañada de una liberación de oxígeno. El volumen de oxígeno que se libera es igual al volumen de CO2 que se consume.
La reacción global de lafotosíntesis se puede resumir:
NCO2 + H2O -------------- n(CH2O) + nO2 + nH2O
El oxígeno liberado proviene de las moléculas de agua. Éstas son dadores del protones. Estas reacciones de óxido-reducción se llevan a cabo en dos fases: fase luminosa y fase oscura.
Fase luminosa
Durante la fase luminosa, la energía solar hace que se exciten y liberen electrones desde las moléculas de la clorofila.Acoplada a esta liberación de electrones va la fotólisis de agua.
El oxígeno se libera y el agua se utiliza para reducir el NADP hasta NADPH. En esta fase intervienen los transportadores de electrones de la cadena fotosintética y la ATP sintetasa. Esta fase se lleva a cabo en las membranas de los tilacoides.
El transporte de los electrones desde el agua hasta el NADP necesita un aporte deenergía, porque se realiza en contra del potencial redox. Esta energía proviene de dos complejos multiproteicos, denominados fotosistemas I y II (PS I y PS II).
Cada uno de estos fotosistemas tiene dos compuestos. Poseen el centro de reacción, formado por proteínas y moléculas de clorofila que captan la energía solar y la transforman en energía química. El otro componente es el complejo antena, formadopor un gran número de moléculas de clorofila unidas entre sí por proteínas, que a su vez las anclan a la membrana tilacoidal.
Estas moléculas de clorofila reciben la energía que procede de la luz solar y se excitan. Sus electrones pasan de unas moléculas a otras (como un embudo) hasta que llega a las moléculas de clorofila del centro de reacción, que son especiales por contener proteínasdeterminadas. Cuando les llega la energía solar, liberan sus electrones, que son los que van a entrar en la cadena transportadora, pues los electrones que liberan los centros de reacción están excitados.
En las plantas y cianobacterias, las reacciones por las que se produce el transporte de electrones desde el agua hasta el NADP se llevan a cabo en varias fases:
-En la primera fase, la energíaproveniente de la luz se transmite al centro de reacción del PS II. Eso hace que se emita un electrón desde el PS II, cuyo hueco va a ser ocupado por un electrón procedente de la fotólisis del agua.
-En la segunda etapa, los electrones del PS II son transportados al PS I. Para ello, la energía procedente de un fotón con una longitud de onda igual o inferior a 680 nm hace pasar un electrón desde el centrode reacción del PS II a la cadena transportadora de electrones.
Uno de los transportadores de electrones de esta cadena es el complejo b6-F (similar al b-C1 de las mitocondrias). Durante el transporte de electrones a lo largo de esta cadena y simultáneamente, se van liberando protones al espacio intratilacoidal. El último transportador de la cadena es la plastocianina. Cuando los electrones llegana ella, ésta los cede al PS I.
-En la tercera etapa los electrones se transportan desde el PS I al NADP. Para ello, la energía procedente de un fotón con una longitud de onda igual o inferior a 700 nm hace pasar un electrón desde el centro de reacción del PS I a un transportador de electrones: la ferredoxina. Ésta cede los electrones al NADP, quien, a la vez que recibe el electrón, capta unprotón y se reduce a NADPH. Esta reacción se lleva a cabo en el estroma y está catalizada por la enzima NADP-reductasa.
Este proceso también se llama fosforilación no cíclica. En algunas especies, para que se produzca más ATP, se lleva a cabo un proceso de fosforilación cíclica. En ella, los electrones procedentes del PS I pasan a la ferredoxina, pero ésta no los cede al NADP, sino al complejo...