Cómo funciona la fotosíntesis

Solares de fabricación

La fotosíntesis es un proceso biológico utilizado por las plantas verdes, algas y algunas bacterias para convertir agua y dióxido de carbono en azúcares simples, usando la energía del sol. La formación de estos azúcares es necesaria para formar otras moléculas orgánicas importantes a la vida (carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos y proteínas).

Fotosíntesis se produce en dos fases: una fase dependiente de luz y una fase independiente de luz. Durante la fase dependiente de luz, energía de la luz solar es convertida en energía química y se producen dos moléculas ricas en energía, ATP y NADPH. Durante la fase de la luz-independiente, ATP y NADPH se utilizan para producir la glucosa azúcar de seis carbonos.

La fase dependiente de luz

Fotosíntesis empieza cuando la luz del sol es absorbida por grandes organelos llamados cloroplastos. Estas estructuras en forma de disco se separan en dos compartimientos principales. Las reacciones dependientes de la luz ocurren dentro de un compartimiento llamado tilacoides, aplanado saco membranas dispuestas en pilas llamada grana. Independiente de la luz las reacciones ocurre en el otro compartimiento llamado estroma. Verde los pigmentos en la membrana de los tilacoides (que dan las hojas su color verde) llaman clorofila son los principales pigmentos absorbentes de luz. Otros pigmentos que absorben luz llamados carotenoides atrapan energía adicional de la luz y son responsables de los colores amarillo, naranja y rojo hoja revelados durante el otoño.

Fotosistema II: Energía de la luz absorbida por la clorofila se utiliza para separar una molécula de agua. Cuando esto sucede, se liberan oxígeno y protones (iones hidrógeno) y un electrón activado inicia una serie de reacciones llamada la cadena de transporte de electrones.

Electrones moviéndose a través de esta cadena excitan moléculas (llamadas portadores de electrones) en la membrana del thylakoid de protones bomba en el espacio del thylakoid. Moléculas aceptoras de electrones entonces transfieren los electrones a través de otra serie de portadores de electrones al fotosistema I.

Traslados de portadores de electrones los electrones a un aceptor de electrones final llamado ferrodoxin, que en las transferencias a su vez los electrones al transportador de electrones NADP, forman en la molécula de almacenamiento de energía NADPH en el estroma. Adicionalmente, durante chemiosmosis, protones que se han acumulado en el espacio del thylakoid crean un gradiente de concentración. Cuando esta alta concentración de protones difunden fuera del espacio del thylakoid mediante enzimas llamadas ATP sintasa, se forma ATP en el estroma. Aunque NADPH y ATP proporcionan grandes cantidades de energía, no son lo suficientemente estables como para almacenar energía durante largos períodos de tiempo.Energía en su lugar se almacena en las moléculas orgánicas producidas durante la etapa independiente de la luz en un proceso llamado el ciclo de Calvin.

La etapa independiente de la luz

El ciclo de Calvin comienza cuando seis moléculas de dióxido de carbono se combinan con seis compuestos de carbono 5 para formar 12 moléculas de 3 carbonos llamadas 3-fosfoglicerato. Este primer paso se denomina fijación del carbono.

En el segundo paso, el NADPH proporciona los iones de hidrógeno y electrones necesarios para la transferencia de grupos fosfato del ATP a 3-fosfoglicerato. Las 12 moléculas de alta energía formadas se llaman gliceraldehído 3-fosfato.

En el tercer paso, dos moléculas de gliceraldehído 3-fosfato dejan el ciclo a utilizar para la forma glucosa y otros compuestos orgánicos.

En la etapa final, las moléculas de 3-fosfato gliceraldehído 10 restantes se convierten en seis moléculas de 5-carbono por la enzima rubisco. Las moléculas de 5 carbonos llamadas ribulosa 1, 5-bifosfonatos, se combinan con nuevas moléculas de dióxido de carbono para continuar el ciclo.


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