Todo sobre la fotosíntesis
¿Qué es la fotosíntesis?
La fotosíntesis es un proceso físico-químico que consiste en una conversión de energía, es decir que con ayuda de la energía lumínica las sustancias inorgánicas como el dióxido de carbono y agua se convierten en energía química, en forma de compuestos de carbono.
Los compuestos de carbono producidos incluyen glúcidos, proteínas y lípidos. Además de que encabeza funciones necesarias para la vida en la tierra, como lo es la conversión del CO2 en moléculas orgánicas. Estas moléculas constituyen los componentes estructurales de las células, y sirven de fuente de energía química para llevar a funciones metabólicas.
¿Por qué es esencial la fotosíntesis?
La fotosíntesis al ser un proceso de conversión de energía, libera un producto al ambiente, este es esencial para la vida y es O2, es esencial para la respiración celular aeróbica. Entonces el proceso de la fotosíntesis sustenta de manera directa a plantas, algas, bacterias fotosintéticas y de manera indirecta a todos aquellos organismos que no son fotosintéticos como animales, hongos, protozoarios y bacterias (Solomon et al., 2013).
¿Cuál es el beneficio que los animales acuáticos pueden obtener de la fotosíntesis?
Los animales acuáticos se benefician indirectamente de la fotosíntesis, mediante la cadena trófica. Esto significa que los productores primarios de biomasa en el medico acuático (fitoplancton, algas, etc.) alimentan a los consumidores (animales acuáticos), todo esto se resume en un proceso de transferencia de energía alimenticia.
¿Cuál es el papel de la luz en la fotosíntesis?
Para entender el proceso de la fotosíntesis es necesario entender el papel de la luz visible en este proceso, la luz visible es una pequeña parte del espectro electromagnético que viaja como ondas; las ondas que son visibles para el humano son las mismas que se utilizan para la fotosíntesis, la longitud de onda visible va de entre 380 a 760 nm, en este rango se encuentran todos los colores del arco iris; siendo el violeta con la longitud de onda más corta, y el rojo con la más larga. La luz está compuesta de pequeñas partículas llamados fotones, la energía de un fotón es inversamente proporcional a su longitud de onda, es decir que la luz con menor longitud de onda tiene más energía por fotón que la luz con mayor longitud de onda.
¿ Cómo es que la luz activa el proceso de la fotosíntesis?
En los organismos fotosintéticos hay moléculas biológicas que son capaces de absorber fotones de energía luminosa, cuando esto pasa uno de sus electrones queda energizado, lo que significa que el electrón se transfiere de un orbital atómico de baja energía a otro orbital de alta energía más alejado del núcleo atómico. Entonces el electrón energizado puede abandonar el núcleo y ser capturado por una molécula aceptora de electrones, la cual quedará reducida en el proceso (Allott et al., 2015; Solomon et al., 2013).
Una vez entendido el papel de la luz en la fotosíntesis, es indispensable identificar los orgánulos que intervienen en el proceso; el principal es el cloroplasto, ya que en este se almacena la clorofila. El cloroplasto se compone de una membrana externa y una membrana interna, en esta última encontramos un fluido llamado estroma, en el que se encuentran los tilacoides, y los tilacoides contienen los diferentes pigmentos que absorben la luz visible. Para la absorción de la luz visible se tienes diversos pigmentos, el principal es la clorofila, esta absorbe el azul y el rojo del espectro visible y nunca el verde, es por lo que las plantas las vemos verdes, porque parte de la luz verde les incide, se dispersa o se refleja.
La clorofila tiene varios tipos de pigmentos, la clorofila a, b, c y d, sin embargo, el más importante es la clorofila a, ya que tiene la función única y crucial de convertir la energía de la luz en energía química. A excepción de la clorofila a, el resto de los pigmentos se conocen como pigmentos fotosintéticos accesorios, ya que tambien se utilizan, pero no tienen la función central. En estos pigmentos encontramos el resto de las clorofilas (b, c y d), y los carotenoides. Para que se dé la fotosíntesis la clorofila debe ser excitada directamente mediante la energía proveniente de una fuente luminosa o indirectamente por la energía transferida de los pigmentos accesorios que han sido excitados por la luz.
¿Cuál es la Fórmula de la fotosíntesis?
De acuerdo con todo lo mencionado antes, hay que entender a la fotosíntesis como un proceso en el que se llevan a cabo reacciones químicas, donde se brindan insumos y al final se obtiene un producto.
Entonces, tenemos que se presenta una reacción redox en la que se utiliza energía luminosa capturada por la clorofila para convertir el dióxido de carbono en glucosa y una reacción llamada fotolisis que consiste en la descomposición de moléculas de agua, que dará como resultado el oxígeno. Estas reacciones pueden ocurrir en dos fases diferentes: la primera es la fase luminosa, en donde se absorbe la energía necesaria para fijar y la segunda es la fase oscura donde se fija el carbono con ayuda de la energía absorbida. Cada conjunto de reacciones ocurre en una parte distinta del cloroplasto: las reacciones dependientes de luz están asociadas con los tilacoides, y las reacciones de fijación de carbono ocurren en el estroma.
¿Cuál es la importancia de la fotosíntesis?
Para concluir, la importancia de la fotosíntesis tiene que ver con que es un proceso con múltiples ventajas, como lo es ser la base energética para el desarrollo, crecimiento y reproducción de especies fotosintéticas mediante la utilización del dióxido de carbono, y como la producción de oxígeno. Siendo así que la gran mayoría de los organismos del planeta dependen de manera directa o indirecta de la fotosíntesis.
Bibliografía
- Allott, A., D. Mindorff & J. Azcue. (2015). Biología. Libro del Alumno. Oxford University Press. ISBN: 978-0-19-833873-4
- Solomon, E. P., L. R. Berg & D. W. Martin. (2013). Biología. 9a edición. Cengage Learning Editores. ISBN: 978-607-481-934-2
- Khan Academy. Luz y pigmentos fotosintéticos. Disponible en línea en: https://es.khanacademy.org/science/biology/photosynthesis-in-plants/the-light-dependent-reactions-of-photosynthesis/a/light-and-photosynthetic-pigments#:~:text=En%20las%20plantas%2C%20la%20clorofila,los%20espectros%20de%20absorci%C3%B3n%20anteriores.
