Fotosíntesis

Es un proceso químico por el cual los vegetales verdes, ciertas algas y algunas bacterias captan la energía luminosa que procede del sol y la convierten en energía química. Las plantas poseen un pigmento de color verde llamado clorofila, que se encuentra en los cloroplastos de las células. Este pigmento tiene la capacidad de absorber la energía de la luz solar y cederla para la elaboración (síntesis) de hidratos de carbono como la glucosa, a partir de dos compuestos disponibles en el medio ambiente: agua y dióxido de carbono. Además, la fotosíntesis produce oxígeno que es liberado a la atmósfera, hecho de fundamental importancia para la vida ya que mantiene el vital elemento en el medio ambiente y permite cumplir el proceso respiratorio.
La fotosíntesis es la base de la vida actual, ya que de ella depende oxigenación del planeta y la alimentación de todos los seres vivos, es decir, los herbívoros en forma directa y los carnívoros y carroñeros en forma indirecta. La reacción química de la fotosíntesis es la siguiente:

Seis moléculas de agua más seis moléculas de dióxido de carbono, en presencia de luz solar y de clorofila, producen una molécula de glucosa y seis moléculas de oxígeno, este último desplazado hacia la atmósfera. A partir de la glucosa obtenida por fotosíntesis se forma almidón, celulosa y otros carbohidratos esenciales en la constitución de las plantas. Por medio de la fotosíntesis también se elaboran otras sustancias orgánicas como las proteínas y los lípidos que las células vegetales necesitan para poder vivir, crecer y reproducirse.
La fotosíntesis se lleva a cabo en los cloroplastos de las células vegetales. Dentro de los cloroplastos están los tilacoides, que son sacos o vesículas aplanadas inmersas en una solución llamada estroma. En la membrana de los tilacoides están los pigmentos fotosintéticos, como la clorofila, carotenos y xantinas. En su interior se realizan las reacciones de captación de la luz de la fotosíntesis. Pilas de tilacoides forman el grana de los cloroplastos.

Estructura interna de un cloroplasto

Cloroplastos en el interior de células vegetales

La fotosíntesis es un proceso que ocurre en dos fases, denominadas fase fotoquímica (lumínica) y fase bioquímica (de fijación del dióxido de carbono).
Fase fotoquímica
Se produce en los tilacoides del cloroplasto, donde la energía de la luz solar captada por la clorofila se almacena en dos moléculas: ATP (adenosín trifosfato) y NADPH (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato). Estas dos moléculas son las encargadas de transformar el agua y el dióxido de carbono en compuestos orgánicos reducidos, como la glucosa, con liberación de oxígeno. Es en la fase lumínica donde se produce la descomposición del agua, liberándose electrones.
Fase bioquímica
Ocurre en el estroma del cloroplasto, donde el ATP y el NADPH son utilizados en la asimilación del CO2 atmosférico para la producción de sustancias, principalmente glucosa. El ATP es una molécula que almacena bastante energía. Pertenece al grupo de los nucleótidos, formado por una base nitrogenada (adenina), un monosacárido de cinco carbonos (ribosa) y un grupo fosfato con enlaces de alta energía. A través de un proceso catabólico, es decir, mediante la transformación de moléculas complejas en otras más sencillas, se libera la energía almacenada en los enlaces de fosfato.

Estructura de la molécula de trifosfato de adenosina (ATP)

MECANISMO DE LA FOTOSÍNTESIS

1- Las hojas captan la energía lumínica del sol gracias a la clorofila, pigmento verde que está en los tilacoides de los cloroplastos de las células.

2- El dióxido de carbono de la atmósfera penetra por los estomas de las hojas.

3- Las raíces absorben agua y sales minerales (savia bruta) que llegan a las hojas a través del tallo.

4- El hidrógeno y el oxígeno del agua se combinan con el dióxido de carbono y originan glucosa y oxígeno. Este último se desprende hacia la atmósfera.

5- Las plantas aprovechan la glucosa como alimento y guardan una parte como reserva.