La fotosíntesis representa el proceso biológico mediante el cual las plantas convierten la energía luminosa en azúcar para alimentar las células vegetales. Consta de dos etapas, una etapa convierte la energía de la luz en azúcar, y luego la respiración celular convierte el azúcar en trifosfato de adenosina, conocido como ATP, el combustible para toda la vida celular. La conversión de la luz solar inutilizable hace que las plantas se vuelvan verdes.
Si bien los mecanismos de la fotosíntesis son complejos, la reacción general ocurre de la siguiente manera: dióxido de carbono + luz solar + agua> glucosa (azúcar) + oxígeno molecular. La fotosíntesis se lleva a cabo a través de varios pasos que ocurren durante dos etapas: la fase de luz y la fase de oscuridad.
Etapa uno: reacciones de luz
En el proceso dependiente de la luz, que tiene lugar en el grana, la estructura de membrana apilada dentro de los cloroplastos, el La energía directa de la luz ayuda a la planta a producir moléculas que transportan energía para su utilización en la fase oscura de fotosíntesis. La planta utiliza energía luminosa para generar la coenzima nicotinamida adenina dinucleótido fosfato, o NADPH y ATP, las moléculas que transportan la energía. Los enlaces químicos de estos compuestos almacenan la energía y se utilizan durante la fase oscura.
Etapa dos: reacciones oscuras
La fase oscura, que tiene lugar en el estroma y en la oscuridad cuando las moléculas que transportan la energía están presentes, también se conoce como ciclo de Calvin o C3 ciclo. La fase oscura utiliza el ATP y NADPH generados en la fase clara para hacer enlaces covalentes C-C de carbohidratos a partir de dióxido de carbono y agua, con el químico ribulosa bifosfato o RuBP, un químico 5-C que captura el carbono dióxido. Seis moléculas de dióxido de carbono entran en el ciclo, que a su vez produce una molécula de glucosa o azúcar.
Cómo funciona la fotosíntesis
Un componente clave que impulsa la fotosíntesis es la molécula de clorofila. La clorofila es una molécula grande con una estructura especial que le permite capturar energía luminosa y convertirla en electrones de alta energía, que se utilizan durante las reacciones de las dos fases para finalmente producir el azúcar o glucosa.
En las bacterias fotosintéticas, la reacción tiene lugar en la membrana celular y dentro de la célula, pero fuera del núcleo. En plantas y protozoos fotosintéticos, los protozoos son organismos unicelulares pertenecientes al eucariota. dominio, el mismo dominio de la vida que incluye plantas, animales y hongos - la fotosíntesis tiene lugar dentro cloroplastos. Los cloroplastos son un tipo de orgánulos o compartimentos unidos a membranas, adaptados para funciones específicas como crear la energía para las plantas.
Cloroplastos: un cuento evolutivo
Si bien los cloroplastos existen hoy en día dentro de otras células, como las células vegetales, tienen su propio ADN y genes. El análisis de la secuencia de estos genes ha revelado que los cloroplastos evolucionaron a partir de organismos fotosintéticos de vida independiente relacionados con un grupo de bacterias llamadas cianobacterias.
Un proceso similar ocurrió cuando los ancestros de las mitocondrias, los orgánulos dentro de las células donde tiene lugar la respiración oxidativa, el químico opuesto a la fotosíntesis. Según la teoría de la endosimbiosis, una teoría que recibió un impulso recientemente, debido a un nuevo estudio publicado en la revista Nature, ambos cloroplastos y las mitocondrias alguna vez vivieron como bacterias independientes, pero fueron engullidas dentro de los ancestros de los eucariotas, lo que finalmente condujo a la aparición de plantas y animales.