Los ciclos del agua, carbono y la fotosíntesis

El ciclo del agua, carbono y la fotosíntesis

La fotosíntesis
Es la base de la mayor parte de la vida actual en la Tierra. Proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para transformar la materia inorgánica de su medio externo en materia orgánica que utilizarán para su crecimiento y desarrollo.
Losorganismos capaces de llevar a cabo este proceso se denominan fotoautótrofos y además son capaces de fijar el CO2 atmosférico o simplemente autótrofos. Salvo en algunas bacterias, en el proceso de fotosíntesis se producen liberación de oxígeno molecular hacia la atmósfera. Es ampliamente admitido que el contenido actual de oxígeno en la atmósfera se ha generado a partir de la aparición y actividad dedichos organismos fotosintéticos. Esto ha permitido la aparición evolutiva y el desarrollo de organismos aerobios capaces de mantener una alta tasa metabólica.
La fotosíntesis se divide en dos fases. La primera ocurre en los tilacoides, en donde se capta la energía de la luz y ésta es almacenada en dos moléculas orgánicas sencillas. La segunda tiene lugar en el estroma y las dos moléculasproducidas en la fase anterior son utilizadas en la asimilación del CO2 atmosférico para producir hidratos de carbono e indirectamente el resto de las moléculas orgánicas que componen los seres vivos. A la primera fase se le denominaba fase luminosa y a la segunda fase oscura de la fotosíntesis.
En la fase luminosa o fotoquímica, la energía de la luz captada por los pigmentos fotosintéticosunidos a proteínas y organizados en los denominados "fotosistemas", produce la descomposición del agua, liberando electrones que circulan a través de moléculas transportadoras para llegar hasta un aceptor final capaz de mediar en la transformación del CO2 atmosférico en materia orgánica. Este proceso luminoso está también acoplado a la formación de moléculas que funcionan como intercambiadores deenergía en las células (ATP). La formación de ATP es necesaria también para la fijación del CO2.
En la fase oscura o ciclo de Calvin, se comienza con una pentosa, la ribulosa-1,5-bisfosfato, que se carboxila con el CO2, y se descompone en dos moléculas de ácido-3-fosfoglicérico. Con el gasto de un ATP, el ácido-3-fosfoglicérico se fosforila en ácido-1,3-bifosfoglicérico. Éste se reduce conel NADPH, y se libera una molécula de ácido fosfórico, formándose el gliceraldehído-3-fosfato. La molécula formada puede seguir ahora dos vías: una es dar lugar a más ribulosa-1,5-bisfosfato para seguir el ciclo, y la otra es dar lugar a los distintos principios inmediatos: glucosa o fructosa, almidón y a partir de ellos los demás glúcidos, y los lípidos, proteínas y nucleótidos que requiere lacélula.

El ciclo del carbono
El ciclo del carbono es básico en la formación de la moléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos; todas las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbono enlazados entre si.
Es sólido a temperatura ambiental. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distas formas alotrópicas,carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante.
Es el pilar básico de la química orgánica. Se conoce cerca de 10 millones de compuesto de carbono y forma parte de todos los seres vivos conocidos. La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es la atmósfera y la hidrosfera.
La vuelta de CO2 a la atmósfera se hace cuando enla respiración los seres vivos oxidan los alimentos reduciendo CO2. En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo y no, como podría parecer, los animales más visibles.
Los vegetales verdes que contienen clorofila toman CO2 del aire y durante la fotosíntesis liberan oxigeno, además producen el material...