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FOTOSINTESIS

La vida en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la fotosíntesis que realizan las algas, en el medio acuático, y las plantas, en el medio terrestre, que tienen la capacidad de sintetizar materia orgánica (imprescindible para la constitución de los seres vivos) partiendo de la luz y la materia inorgánica. Se estima que, cada año, los organismos fotosintetizadoresfijan en forma de materia orgánica en torno a 100.000 millones de toneladas de carbono.
Etimológicamente fotosíntesis significa: síntesis con ayuda de la luz. La fotosíntesis es en esencia, un proceso de óxido reducción, en el que el carbono del CO 2 se reduce a carbono orgánico. Aunque en algunos microorganismos fotosintéticos el proceso es algo diferente, en las plantas consiste básicamente enla producción de una sustancia orgánica, (un glúcido sencillo - el adenosín trifosfato ATP la primera molécula en la que queda almacenada esa energía química) a partir de moléculas inorgánicas (el dióxido de carbono como sustrato a reducir y el agua como dador de electrones que se oxida) mediante el aprovechamiento de la energía lumínica (que queda almacenada como energía química dentro de lamolécula sintetizada) y con desprendimiento de CO2. Con posterioridad, el ATP se usa para sintetizar moléculas orgánicas de mayor estabilidad.

EVOLUCIÓN DE LA FOTOSÍNTESIS.

Las primeras células sobre la tierra, que aparecieron hace más de 3.5 mil millones de años, no tenían ni fotosíntesis ni respiración aeróbica. Ellas adquirían moléculas orgánicas como fuentes de energía químicay materiales de construcción, a partir de las aguas circundantes. (Las primeras moléculas orgánicas se sintetizaron aparentemente a partir de gases originados en procesos inorgánicos).
Las células liberaban energía química a partir de estas moléculas mediante la fermentación, debido a que con anterioridad a la fotosíntesis no había gas oxigeno suficiente para la respiración aeróbica.
Los primeros organismosfotosintéticos aparecieron luego, hace cerca de 3.3 mil millones de años. Ellos cambiaron completamente el ambiente y por tanto, el curso de la evolución. El gas oxigeno liberado a partir de la fotosíntesis fue en un principio toxico para las células.
Con el paso del tiempo, sin embargo, la mayoría de las células evolucionaron en la capacidad de usar este contaminante ambiental en la respiracióncelular. La respiración aeróbica, que origina mucho más energía a partir de los azucares que la fermentación, apareció hace alrededor de 2.5 mil millones de años. Hoy la mayoría de los organismos no solo usan el gas oxigeno sino que pueden morir cuando se les priva de él

FASES DE LA FOTOSINTESIS

FASE OSCURA

La fijación de carbono se produce en el estroma a través de una secuencia de 13reacciones conocida como ciclo de Calvin. Durante la década de 1950, Melvin Calvin, Andrew Benson y otros investigadores de la Universidad de California dilucidaron los detalles de este ciclo. Calvin fue galardonado con el premio Nobel de Química en 1960.
Las 13 reacciones del ciclo de Calvin se dividen en tres fases: 1- fijación de CO2 2- reducción de carbono, y 3- regeneración de RuBP. Las13 enzimas que catalizan los pasos del ciclo de Calvin se localizan en el estroma del cloroplasto. Diez de ellas también participan en la glucólisis. Estas enzimas catalizan reacciones reversibles, en las que degradan moléculas de glúcidos en la respiración celular y las sintetizan en la fotosíntesis.
1) Fijación de CO2. La primera fase del ciclo de Calvin consiste en una única reacción en la que unamolécula de CO2 reacciona con un compuesto fosforilado de cinco carbonos, la ribulosa bisfosfato (RuBP). Esta reacción está catalizada por la enzima ribulosa bisfosfato carboxilasa/oxigenasa, también conocida como rubisco. Es la enzima más abundante en el cloroplasto, y probablemente una de las más abundantes en la biosfera. El producto de esta reacción es un intermediario inestable de seis...