La fotosíntesis es un proceso fundamental para la vida en la Tierra, ya que es a través de este mecanismo que las plantas son capaces de producir su propio alimento.
Este proceso se lleva a cabo en dos etapas: la fase oscura y la fase luminosa.
En la fase luminosa, la energía del sol es captada por los pigmentos de las plantas, como la clorofila, y se transforma en energía química.
Por otro lado, en la fase oscura, esta energía es utilizada para convertir el dióxido de carbono en glucosa, la cual es esencial para el crecimiento y desarrollo de las plantas.
En este contenido, exploraremos en detalle ambas fases de la fotosíntesis y su importancia en el proceso de alimentación de las plantas.
Fases de la fotosíntesis: luminosa y oscura
La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas y algunos otros organismos son capaces de convertir la energía solar en energía química, almacenada en moléculas de glucosa.
Este proceso se lleva a cabo en dos fases principales: la fase luminosa y la fase oscura.
La fase luminosa de la fotosíntesis ocurre en los tilacoides de los cloroplastos y requiere de la luz solar para su funcionamiento.
Durante esta fase, los pigmentos fotosintéticos, como la clorofila, capturan la energía de la luz y la convierten en energía química.
Esta energía se utiliza para generar adenosín trifosfato (ATP) y nicotinamida adenina dinucleótido fosfato reducido (NADPH), moléculas que actúan como transportadores de energía en la fase oscura.
La fase luminosa consta de varios pasos: la captura de la luz por los pigmentos fotosintéticos, la excitación de los electrones en la clorofila, la generación de un gradiente de protones a través de la membrana tilacoidal y la producción de ATP mediante una enzima llamada ATP sintasa.
Además, durante esta fase se produce la liberación de oxígeno como subproducto, a partir de la ruptura de moléculas de agua.
La fase oscura, también conocida como ciclo de Calvin o fijación del carbono, ocurre en el estroma de los cloroplastos y no requiere de luz directa para su funcionamiento.
Durante esta fase, el ATP y el NADPH generados en la fase luminosa se utilizan para convertir dióxido de carbono (CO2) en moléculas de glucosa.
El ciclo de Calvin consta de varias etapas: la fijación del CO2, la reducción del CO2 utilizando ATP y NADPH, la regeneración de la molécula aceptora de CO2 (ribulosa-1,5-bisfosfato) y la síntesis de glucosa a partir de las moléculas de tres carbonos generadas.
La fase oscura de la fotosíntesis
, también conocida como ciclo de Calvin o ciclo de la fijación del carbono, es una etapa del proceso fotosintético en la que se produce la síntesis de moléculas de glucosa a partir de dióxido de carbono (CO2).
1.
En esta fase, el dióxido de carbono se fija en un proceso llamado carboxilación, en el cual el CO2 se une a una molécula llamada ribulosa-1,5-bisfosfato (RuBP) con la ayuda de una enzima llamada rubisco.
2.
El producto de la carboxilación es una molécula de 6 carbonos que se descompone en dos moléculas de 3 carbonos llamadas 3-fosfoglicerato (PGA).
Este proceso es conocido como ruptura del producto de la carboxilación.
3.
A continuación, el PGA se somete a una serie de reacciones enzimáticas conocidas como reducción y regeneración, que culminan en la formación de moléculas de glucosa.
4.
Durante la reducción, el PGA se convierte en gliceraldehído-3-fosfato (G3P) utilizando ATP y NADPH, que son los productos generados en la fase luminosa de la fotosíntesis.
El G3P es una molécula con tres carbonos que puede ser utilizada para la síntesis de glucosa u otras moléculas orgánicas.
5.
Por último, durante la regeneración, algunas moléculas de G3P se utilizan para regenerar la RuBP, permitiendo que el ciclo de la fase oscura continúe.
Este proceso consume ATP.
6.
Es importante destacar que la fase oscura no requiere de luz directa para su funcionamiento, ya que utiliza los productos generados en la fase luminosa de la fotosíntesis, pero ocurre en el estroma de los cloroplastos, donde se encuentran los pigmentos fotosintéticos.
Proceso de fotosíntesis en plantas
La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas y otros organismos fotosintéticos utilizan la luz del sol para convertir el dióxido de carbono y el agua en azúcares y oxígeno.
Este proceso es fundamental para la vida en la Tierra, ya que las plantas son las principales productoras de oxígeno y son la base de la cadena alimentaria.
El proceso de fotosíntesis se lleva a cabo en las células de las hojas de las plantas, en unos orgánulos llamados cloroplastos.
Los cloroplastos contienen pigmentos verdes llamados clorofila, que son los encargados de captar la luz solar.
La fotosíntesis se puede dividir en dos etapas principales: la etapa luminosa y la etapa oscura.
En la etapa luminosa, la luz solar es absorbida por la clorofila y se convierte en energía química.
Esta energía se utiliza para dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno.
El oxígeno se libera al ambiente como un subproducto y el hidrógeno se utiliza en la siguiente etapa.
En la etapa oscura, también conocida como ciclo de Calvin, el hidrógeno se combina con el dióxido de carbono para formar moléculas de glucosa.
Estas moléculas de glucosa se utilizan como fuente de energía para la planta y también se pueden almacenar en forma de almidón.
Durante la fotosíntesis, también se produce un proceso llamado fotorrespiración, en el cual se pierde energía y se produce dióxido de carbono.
Este proceso es una especie de “error” en la fotosíntesis y reduce la eficiencia del proceso.
Además del dióxido de carbono y el agua, la fotosíntesis también requiere de luz solar y de ciertos nutrientes, como el nitrógeno, el fósforo y el potasio.
Estos nutrientes se obtienen a través del suelo y son transportados a través del sistema vascular de la planta.
¡Nunca subestimes el poder de la fotosíntesis!