Fotosíntesis

Es el proceso mediante el cual los organismos fotoautótrofos captan la luz y la utilizan como fuente de energía para la síntesis de compuestos orgánicos, a expensas de compuestos inorgánicos de bajo contenido energético. La ecuación química es: 6CO2 + 6H2O + luz -> C6H2O6 + 6O2.

Fases

• Fase luminosa: La energía luminosa se transforma en energía química (ATP y NADPH) que se emplea en la fase oscura. Características: sucede en la membrana de los tilacoides de los cloroplastos eucariotas y en las cianobacterias; depende directamente de la luz solar para producirse; usa H2O como fuente de electrones, lo que hace que se libere O2 a la atmósfera.
• Fase oscura: La energía química fabricada se usa para reducir el CO2. Ejemplo: el Ciclo de Calvin. Características: sucede en el estroma de los cloroplastos eucariotas y en el citoplasma de las células procariotas; no depende directamente de la luz solar para producirse; restituye el ADP y el NADP+.

La fase luminosa

Los fotosistemas son agrupaciones funcionales de pigmentos capaces de captar fotones de la luz solar. Se localizan en las membranas tilacoidales de células eucariotas y cianobacterias, y en la membrana plasmática del resto de células procariotas. Componentes: antena (formada por una enorme variedad de pigmentos especializados en absorber energía luminosa) y centro de reacción fotoquímico (integrado por moléculas de clorofila a).

El transporte electrónico fotoinducido

Es el proceso clave de la fotosíntesis, que involucra la fotólisis del agua y la cesión de sus electrones al NADP+. Se produce a través del transporte electrónico fotoinducido cíclico (z) y anoxigénico (d).

La fotofosforilación

Es la síntesis de ATP mediante la fotofosforilación de ADP, acoplada al transporte electrónico fotoinducido durante la fotosíntesis. Se produce en dos etapas: formación del gradiente de protones y uso del gradiente de protones para sintetizar ATP.

La fase oscura: ciclo de Calvin

La reducción del CO2 se realiza a través del ciclo de Calvin, una ruta cíclica en la que los organismos fotoautótrofos fijan el CO2. Se desarrolla en el estroma de los cloroplastos de las células eucariotas vegetales y en el citoplasma de las células procariotas fotosintéticas. Fases: fase de fijación, fase de reducción y fase de regeneración.

Importancia biológica de la fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso clave para el mantenimiento de la vida en nuestro planeta por las siguientes razones: es el sustento de las cadenas tróficas, mantiene los niveles de oxígeno atmosférico, forma y mantiene la capa de ozono, mantiene los niveles de CO2 atmosférico y proporciona una fuente de energía.