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7.3.2. La fotosíntesis

La fotosíntesis es el proceso por el que los organismos fotoautótrofos o fotolitótrofos captan la energía de la luz solar y la transforman en energía química (ATP) que utilizan para sintetizar materia orgánica a partir de otros compuestos inorgánicos más sencillos.

Estos organismos fotosintéticos (bacterias, algas, plantas), a partir de la luz de sol, producen energía química (ATP) y poder reductor (NADPH), transformando el agua y el dióxido de carbono de la atmósfera en glúcidos. También se produce oxígeno, que será utilizado en la respiración de plantas y animales. Además, el ATP y el NADPH se utilizarán para reducir y asimilar otros bioelementos, como el N y S.

La fotosíntesis se realiza gracias a unos pigmentos fotosintéticos capaces que pueden captar la energía luminosa. Cuando un fotón impacta con un electrón de un pigmento fotosintético, el electrón se excita a un nivel de energía superior, en una posición más alejada del núcleo, pudiendo perderse y quedar oxidado a ese átomo. La molécula que le cederá otro electrón a ese átomo se llama primer dador de electrones, y los electrones que se han perdido, cargados con la energía del fotón, van a otra molécula denominada primer aceptor de electrones, pasando después por una serie de moléculas que los captan (se reducen) y ceden (se oxidan) sucesivamente, liberando energía que es aprovechada por la enzima ATP-sintetasa para formar ATP, y quedar almacenada en sus enlaces éster-fosfóricos.

Se distinguen dos tipos de procesos fotosintéticos: la fotosíntesis oxigénica y la fotosíntesis anoxigénica.

  • La fotosíntesis oxigénica (es la que vamos a estudiar en este tema) es característica de las plantas superiores, algas y cianobacterias, en las que el dador de electrones es el agua (fotólisis del agua), y como consecuencia, se desprende oxígeno.
  • La fotosíntesis anoxigénica es característica de las bacterias purpúreas y verdes del azufre, en las que el dador de electrones no es el agua, sino, generalmente, el sulfuro de hidrógeno, H2S, por lo que no se desprende oxígeno.

Por la fotosíntesis, las células pueden utilizar la energía del sol para transformarla en energía química que se almacena y se aprovecha, posteriormente, para sintetizar los principios inmediatos. La fotosíntesis se realiza en los cloroplastos.

La fotosíntesis consta de dos etapas:

  • La fase luminosa (mejor denominarla fotoquímica) se desarrolla en las membranas tilacoidales, y consta de una serie de reacciones químicas que dependen de la luz. Los fotones de luz al llegar a los fotosistemas, provocan la liberación de electrones que sirven para reducir NADP+ a NADPH. Con la energía de estos electrones, obtenida en la cadena transportadora de electrones, se sintetizar ATP, en un proceso denominado fotofosforilación.
  • La fase oscura (o fase biosintética) tiene lugar en el estroma. Varias reacciones, independientes de la luz, aprovechan la energía (ATP) y el poder reductor (NADPH) de la fase fotoquímica para reducir el carbono del CO2, obteniendo moléculas orgánicas en un proceso de fijación del carbono.

 

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