Los seres humanos y la mayoría de los demás animales necesitan ciertas cosas para sobrevivir. El oxígeno es uno de ellos y el carbohidrato glucosa es otro. Afortunadamente para ellos, las plantas (y ciertas bacterias y algas) producen ambos como resultado de un proceso complejo conocido como fotosíntesis.
La formula
La fórmula asociada con el proceso de fotosíntesis es
6H2O + 6CO2 = C6H12O6 + 6O2.
Esta fórmula te dice que seis moléculas de agua más seis moléculas de dióxido de carbono producirán una molécula de glucosa más seis moléculas de oxígeno. Todo este proceso pasa por dos etapas distintas antes de completarse. La primera etapa es un proceso dependiente de la luz y la segunda etapa es un proceso independiente de la luz.
Dependiente de la luz
En el proceso dependiente de la luz, los electrones de los cloroplastos (orgánulos especiales utilizados para realizar la fotosíntesis) se excitan a un estado de mayor energía cuando son bombardeados con luz. Estos electrones excitados provocan una serie de reacciones que producen trifosfato de adenosina (ATP) y fosfato de dinucleótido de nicotinamida y adenina (NADPH). A continuación, se utilizan ATP y NADPH para formar enlaces de carbono en el proceso independiente de la luz. Las moléculas de agua presentes en el proceso dependiente de la luz se dividen. Sus moléculas de oxígeno se liberan a la atmósfera.
Independiente de la luz
Recuerde la división de las moléculas de agua en el proceso dependiente de la luz que liberó moléculas de oxígeno a la atmósfera. Dado que el agua es H20, todavía queda un átomo de hidrógeno. Este átomo de hidrógeno se utiliza en el proceso independiente de la luz cuando las plantas toman dióxido de carbono de la atmósfera. El dióxido de carbono y el hidrógeno se unen mediante un proceso llamado fijación de carbono, que forma un carbohidrato inespecífico.
Fotofosforilación
La fotofosforilación es el proceso mediante el cual la energía luminosa produce NADPH. Los pigmentos especiales que se encuentran en las células de la planta conocidos como clorofila hacen posible este proceso. Los dos tipos principales de clorofila son la clorofila A y la clorofila B. En términos simples, los electrones de las moléculas de agua presentes en la clorofila B se excitan con la presencia de luz. La clorofila B toma uno de estos electrones excitados dividiendo el H2O molécula en H+ y O-2. O-2 se convierte en O2 y liberado a la atmósfera. El electrón excitado se une a un receptor de electrones primario y, a través de una serie de reacciones complejas, forma NADPH. NADPH es el portador de energía utilizado en la fijación de carbono.
El ciclo de Calvin
Las plantas producen glucosa en un proceso conocido como ciclo de Calvin. El dióxido de carbono capturado en el proceso independiente de la luz se procesa en este ciclo. Por cada seis moléculas de dióxido de carbono capturadas y puestas en el ciclo, se produce una molécula de glucosa. La sustancia química que captura el dióxido de carbono para su uso en el ciclo de Calvin es el bifosfato de ribulosa.