La fotosíntesis es el proceso de transformar la luz solar en energía química almacenándola en los enlaces de glucosa o azúcar. Este proceso ocurre en plantas, bacterias y algunos protistas o algas para producir azúcar como alimento. La clorofila presente en las hojas de las plantas fotosintéticas captura la energía de la luz solar y la convierte en carbohidratos. La fotosíntesis utiliza dióxido de carbono (CO2) y agua como materia prima para producir azúcar y liberar oxígeno como subproducto.
Estructura biológica
La fotosíntesis tiene lugar principalmente en hojas y tallos. La hoja típica incluye la epidermis superior e inferior, los haces vasculares, el mesófilo y el estoma o los poros de las plantas. La epidermis superior e inferior sirven de protección a la hoja. Los estomas son poros en la epidermis inferior que actúan como un conducto para que pasen el CO2 y el aire. Los haces vasculares mueven agua, minerales y nutrientes alrededor de la planta. El mesófilo contiene cloroplasto en su membrana tilacoide. Este es el lugar donde ocurre la fotosíntesis.
Aparición de una reacción química
La reacción química general bajo la fotosíntesis se puede escribir como "6H2O + 6CO2> C6H12O6 + 6O2". El proceso ocurre en dos etapas. La primera etapa es la reacción de la luz que se utiliza para formar moléculas de alta energía. La energía recolectada en la reacción a la luz se almacena en las células en forma de una sustancia química denominada ATP o trifosfato de adenosina. La segunda etapa de la fotosíntesis se llama Reacción del ciclo de Calvin.
Reacción del ciclo de Calvin
En esta parte de la reacción, la energía química almacenada en ATP se utiliza para producir azúcar a partir de CO2 a través de reacciones enzimáticas o enzimáticas. Inicialmente, el CO2 reacciona con un compuesto de cinco carbonos llamado bisfosfato de ribulosa (RuBP), catalizado por el enzima carboxilasa oxigenasa para producir un compuesto estable de tres carbonos llamado fosfoglicerato (PGA). La energía capturada en ATP convierte el PGA en gliceraldehído 3-fosfato (G3P) que se convierte en otros compuestos orgánicos.
Factores que limitan la fotosíntesis
La fotosíntesis está muy determinada por factores como la intensidad de la luz, los nutrientes del suelo, la disponibilidad de agua, la temperatura y la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera. La disminución del nivel del agua reduce la humedad del suelo y cierra los estomas. Esto limita la difusión de dióxido de carbono y afecta la fotosíntesis.