Teoría sobre la fotosíntesis

FOTOSÍNTESIS
CLOROPLASTO:
El cloroplasto es el plástido más importante. Los plástidos son orgánulos que efectúan diversas funciones,
como la síntesis de sustancias y el almacenamiento de alimentos y pigmentos, sólo existen en las células de
plantas y algas. Los pigmentos son un tipo de moléculas que absorben fotones de un tipo de onda
exclusivamente.
Los plástidos son los orgánulos más grandes después de la vacuola, y no presentan una posición fija en la
célula, sino que pueden migrar de un lugar a otro. Los plástidos están rodeados por una doble membrana
que constituye la envoltura del orgánulo y contienen, al igual que la mitocondria, un genoma propio,
también conocido como nucleoide. El interior de los plástidos contiene una matriz conocida como el
estroma, donde se encuentra tanto el nucleoide como la maquinaria de replicación, transcripción y
traducción de estos orgánulos. Las diferencias en cuanto a su estructura y función que pueden presentar
los tipos de plástidos, están muy relacionados con cambios importantes en la manera en cómo se expresan
los genes de las células que los contienen. Los plástidos se clasifican en leucoplastos (almacenan almidón o
en ocasiones proteínas o aceites); cromoplastos (contienen pigmentos y se asocian con el anaranjado y
amarillo de flores, frutos y hojas otoñales), y cloroplastos (contienen clorofila).
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IMPORTANTE: Todos los plástidos se derivan de un plástido común, el proplástido. Toda planta
empieza como una célula, como sucede con todos los organismos multicelulares, ésta célula
comienza a proliferar y cada célula tomará un rumbo para diferenciarse en hoja, raíz, tallo, pétalo,
fruto… Estas señales de diferenciación las envía el núcleo, por el ADN. Entonces, toda célula
comienza con un proplástido y dependiendo del lugar que ocupará en la planta, el proplástido se
diferenciará en cloroplasto (hojas, tallos), cromoplasto (frutos, pétalos..) o leucoplasto (semillas,
raíces..).
Los cloroplastos junto con las mitocondrias constituyen las maquinarias bioquímicas que se encargan de
producir las transformaciones energéticas necesarias para mantener las funciones de las células. Están
presentes predominantemente en hojas y tejido verde. Además de la clorofila, contienen otros pigmentos
llamados carotenos y carotenoides; así como sustancias de reserva (almidón, grasas y proteínas). Su
función está relacionada con la captación de la energía electromagnética derivada de la luz solar (energía
luminosa/lumínica) y la convierten en energía química mediante el proceso conocido como fotosíntesis.
Luego utilizan esa energía junto con el CO2 atmosférico para sintetizar varias clases de moléculas, algunas
de las cuales sirven como de alimento para las mismas plantas y para los organismos heterótrofos
herbívoros. También, por el proceso de la fotosíntesis, se produce oxígeno. La vida se mantiene gracias a
los cloroplastos. Sin ellos, no habría plantas ni animales, ya que estos últimos se alimentan de lo producido
por los vegetales; así, puede decirse que cada molécula de oxígeno usada en la respiración y cada átomo de
carbono presente en sus cuerpos pasaron alguna vez por un cloroplasto.
Características físicas del cloroplasto
Cada célula contiene un número considerable de cloroplastos, de forma esférica, ovoide o discoidal. Su
tamaño varía considerablemente, pero en promedio tienen un diámetro de 4 a 6 micras. En general, en las
plantas que crecen a la sombra los cloroplastos son más grandes y más ricos en clorofila.
El número de cloroplastos se mantiene relativamente constante en los diversos vegetales. Las algas poseen
a menudo un solo cloroplasto muy voluminoso. En plantas superiores existen entre 20 y 40 por célula. Si su
número es insuficiente, aumentan por división; si es excesivo, se reducen por generación. En cloroplastos
aislados de espinaca se ha verificado cambios de forma y volumen por acción de la luz. El volumen
disminuye notablemente cuando son iluminados, aunque este efecto es reversible.
Tienen dos membranas: una externa y otra interna, permeable selectivamente; esta última contiene un
material líquido conocido como estroma, dentro del cual hay estructuras membranosas en forma de sacos
que se llaman tilacoides. Ambas membranas carecen de clorofila pero tienen color amarillo por la
presencia de pigmentos carotenoides.
El estroma representa la mayor parte del cloroplasto. Está compuesta principalmente de proteínas.
Contiene ADN y también ARN, que intervienen en la síntesis de algunas proteínas estructurales y
enzimáticas del cloroplasto. Es en el estroma donde se produce la fijación de CO2; es decir, la producción
de hidratos de carbono, así como la síntesis de ácidos grasos y proteínas.
Los tilacoides constituyen sacos aplanados agrupados como pilas de monedas. Cada pila de tilacoides
recibe el nombre de grana, y a los elementos individuales que forman las pilas se les llama tilacoide de
grana. Cada tilacoide tiene una membrana que le permite comunicarse con otros tilacoides, A estas
membranas, en conjunto, se les da el nombre de lamelas, las cuales forman vesículas aplanadas que se
comunican, aunque también pueden recibir el nombre de tilacoides de grana o intergrana. La pared de los
tilacoides es una bicapa lipídica de proteínas y otras moléculas, casi todas involucradas en las reacciones
químicas de la fotosíntesis.
En los grana está la clorofila (pigmento verde que atrapa la energía luminosa); en el estroma se localizan las
enzimas que catalizan las reacciones de la fotosíntesis. Las lamelas contienen un elemento llamado
quantosoma, cuya función es captar la luz; están formadas aproximadamente de 250 a 400 moléculas de
clorofila.
Proceso de la fotosíntesis
Fotosíntesis:
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Es el proceso de obtención de energía a partir de la luz del sol.
Es la capacidad que tienen los vegetales verdes de absorber la energía que la luz solar emite como
fotones y transformarlos en energía química.
Es el proceso en el cual el CO2 es reducido y el H2O es oxidado para generar hidratos de carbono y
O2.
Proceso mediante el cual las plantas elaboran azúcares y otros compuestos usando la luz solar
como fuente de energía y el dióxido de carbono como fuente de carbono.
Hay dos fases de la fotosíntesis:
LUMÍNICA: reacciones dependientes de luz.
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Ocurre en la membrana del tilacoide.
La energía solar se convierte en enlaces químicos de ATP
Las moléculas de agua se separan y la coenzima NADP+ acepta el hidrógeno y los electrones
liberados, transformándose así en NADPH.
Los átomos de oxígeno liberados de las moléculas de agua escapan hacia los alrededores.
FASE OSCURA: no dependen de la luz
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Se produce en el estroma del cloroplasto
Utiliza la energía cedida por el ATP y el NADPH para la síntesis de glucosa y otros carbohidratos, a
partir de CO2 y H2O  A través de un proceso llamado ciclo de Calvin (se requieren seis vueltas del
ciclo para poder producir azúcares)
La ecuación de la fotosíntesis es: