Resumen Biología Fotosíntesis

Fotosíntesis:
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Proceso mediante el cual las plantas captan y utilizan la energía de
la luz para transformar la materia inorgánica de su medio externo en
materia orgánica que utilizarán para su crecimiento y desarrollo.
Por lo tanto, es la principal fuente de materia orgánica, ya que
transforma el dióxido de carbono en sustancias orgánicas, usando
energía lumínica.
Se realiza en hojas y tallos verdes. La planta está adaptada para
realizar este proceso.
 Funciones:
 Raíces: Captan el H2O del suelo.
 Estomas: Estructuras en donde se realiza el intercambio de gases, es
decir, la captación de CO2 y la expulsión de O2 Estas se encuentran
limitadas por dos células oclusivas que regulan el intercambio
gaseoso (que se abren y cierran cuando e necesario). Los estomas se
encuentran en las hojas de las plantas.
 Cloroplastos: Captan la energía solar o luminosa para convertirla en
energía química. Son organelos fotosintéticos constituidos por discos
membranosos, que contienen los pigmentos fotosintéticos: los
carotenos y la clorofila. La clorofila es la responsable de "captar" la
energía luminosa, excitarse y, mediante este proceso, liberar energía
que es captada por algunas moléculas como el ADP y el NADP (que
reaccionan formando ATP y NADPH2).
 Xilema: parte del tejido conductor. Transporta la savia bruta. La savia
bruta es la mezcla de agua con sales minerales. Para que la planta
pueda fabricar su alimento, la savia bruta tiene que llegar a las hojas.
El transporte de la savia bruta hasta las hojas se realiza por el tallo, á
través de unos tubos muy finos. Al llegar a las hojas, la savia bruta se
mezcla con el dióxido de carbono que las hojas toman del aire. En el
interior de las hojas, la mezcla de savia bruta y dióxido de carbono
sufre muchos cambios y se convierte en savia elaborada. La savia
elaborada es el alimento de la planta.
 Floema: Parte del tejido conductor. Transporta la savia elaborada.
 Las células fotosintetizadotas captan la energía luminosa y la
convierten en energía química, acumulándola en los enlaces de
moléculas hidrocarbonatadas.
 Se distinguen 2 fases:
Fase Lumínica:
 Los pigmentos de la membrana de los tilacoides, junto con la
cadena transportadora de electrones captan la energía solar que
servirá para producir ATP y compuestos reducidos del NADPH.
 Se realiza en la membrana de los tilacoides.
 Requiere de energía lumínica.
 Consta de 4 etapas:
 Excitación fotoquímica de la clorofila: Las moléculas de clorofila
absorben energía luminosa, lo cual da como resultado la excitación
o activación de sus electrones. Estos electrones de alta energía son
transferidos a moléculas aceptoras, el NADP.
 Fotooxidación del agua o fotólisis: Corresponde a la ruptura de la
molécula de agua para dar oxígeno, electrones y protones de H+.
 Fotoreducción del NADP: el NADP acepta los electrones
desprendidos de la clorofila y los protones desprendidos del agua y
como consecuencia se reduce a NADPH, el potencial reductor se
utiliza en la etapa oscura.
 Fosforilación del ADP: Acoplada a algunas reacciones de transporte
de electrones, que son altamente exergónicas, ocurre la reacción
de fosforilación del ADP, para dar ATP que se usará en la etapa
oscura.
Fase Oscura:
 Esta fase no se realiza necesariamente en ausencia de luz, pero
depende en forma directa de los productos obtenidos durante la
fase lumínica.
 Se realiza en la matriz del cloroplasto (estroma).
 Requiere energía química. Al principio, endergónica, ya que requiere
del ATP para formar glucosa, pero al final es exergónica, ya que
libera la glucosa.
 Consiste en una serie de reacciones bioquímicas, mediadas
enzimáticamente que permiten fijar CO2, esto significa la reducción
del CO2 y su asimilación de una molécula orgánica, en general la
glucosa. Este proceso ocurre en forma cíclica y en su conjunto forma
el ciclo de
Calvin.
 Es decir: Con la
energía que se
almacena en las
reacciones
luminosas de la
fotosíntesis y las
moléculas de
NADPH2 que se
forman ahí, la
célula vegetal
puede "fijar" el
CO2
atmosférico y
formar
moléculas
complejas como los azúcares.
Entonces….
 Por lo tanto, la fotosíntesis tiene dos fases: una primera, luminosa, que
ocurre en los tilacoides, en donde se capta la energía de la luz y ésta
es almacenada en dos moléculas orgánicas sencillas (ATP y NADPH),
y la segunda, llamada fase oscura porque no necesita ya la
presencia de luz (aunque ocurre igual en presencia de ella,
simplemente no la utiliza) que tiene lugar en el estroma y las dos
moléculas producidas en la fase anterior son utilizadas en la
asimilación del CO2 atmosférico para producir hidratos de carbono.
 En resumen:
En la fase luminosa o "fase fotoquímica" de la fotosíntesis las plantas
absorben agua, que gracias a la luz se rompe en hidrógeno y O2 y se
transforma la energía solar en energía química. El O2 se desprende y
es enviado a través de los estomas de las hojas al aire.
 En la fase oscura o Ciclo de Calvin, gracias a la energía química
formada en la fase luminosa, con el CO2 tomado del aire a través de
los estomas, se sintetiza materia orgánica en forma de glúcidos
(azúcares).
Dibujo:
En la fase lumínica, (membrana de los tilacoides) llega la energía solar, y
esto hace que la clorofila la capte y que sus electrones se exciten. Por
otra parte, la energía lumínica también hace que se rompa la molécula
de H2O, haciendo que se produzca oxígeno, que se va fuera de la
planta, y protones y electrones de H+, pero lo más importante, es que al
romperse el enlace, se libera energía. Esta energía va a pasar al ADP,
haciendo que quede ATP, que se va necesitar en la fase oscura.
Luego, el NADP, que se encuentra ahí, va a captar los electrones y
protones de la clorofila y del agua, reduciéndose a NADPH2. Por lo
tanto, el NADPH2 y el ATP, pasan a la fase oscura. Estos 2 elementos son
esenciales para que se pueda llevar a cabo la segunda fase.
En la fase oscura, la planta capta CO2, para así poder producir glucosa.
Ocurren una serie de reacciones bioquímicas con el CO2 que requieren
del ATP producido en la fase lumínica, por lo que queda ADP, que
vuelve a la membrana de los tilacoides para volver a hacer la fase
lumínica. Estas reacciones dan como resultado, glucosa. Por su parte, el
NADPH2, libera sus hidrógenos, los que se van a unir con algunos de los
oxígenos de las moléculas del CO2, dando como resultado, H2O, que se
libera en forma de transpiración de la planta.