Fotosintesis

Introducción

El presente trabajo tiene como tema principal la fotosíntesis. El proceso de la fotosíntesis, es un proceso en el cual organismos como algas y vegetales convierten la energía solar en energía química, todo esto para posibilitar la síntesis del carbono. Este proceso permite que organismos como los vegetales desarrollen infinidad de moléculas orgánicas a partir de compuestos inorgánicos, de allí que todos los demás organismos no autótrofos obtienen las biomoléculas necesarias para la vida.

El proceso de fotosíntesis es vital para el crecimiento y desarrollo de una planta, por tanto es importante comprender las rutas que siguen todos los compuestos que ingresan al vegetal; como así los factores que favorecen o afectan a la fotosíntesis, de esa forma podemos comprender mejor las condiciones necesarias para una producción vegetal óptima.

I. Concepto

La vida en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la fotosíntesis que realizan las algas, en el medio acuático, y las plantas, en el medio terrestre, que tienen la capacidad de sintetizar materia orgánica (imprescindible para la constitución de los seres vivos) partiendo de la luz y la materia inorgánica. Se estima que, cada año, los organismos foto sintetizadores fijan en forma de materia orgánica en torno a 100.000 millones de toneladas de carbono.

Etimológicamente fotosíntesis significa: síntesis con ayuda de la luz. La fotosíntesis es en esencia, un proceso de óxido reducción, en el que el carbono del CO2 se reduce a carbono orgánico. Aunque en algunos microorganismos fotosintéticos el proceso es algo diferente, en las plantas consiste básicamente en la producción de una sustancia orgánica, (un glúcido sencillo - el adenosín trifosfato ATP la primera molécula en la que queda almacenada esa energía química) a partir de moléculas inorgánicas (el dióxido de carbono como sustrato a reducir y el agua como dador de electrones que se oxida) mediante el aprovechamiento de la energía lumínica (que queda almacenada como energía química dentro de la molécula sintetizada) y con desprendimiento de CO2. Con posterioridad, el ATP se usa para sintetizar moléculas orgánicas de mayor estabilidad.

La fotosíntesis se puede representar con la formula mínima de los monosacáridos mediante la siguiente ecuación:

CO2 + H2O+ Luz C6H12O6 + O2

En la fotosíntesis, se libera el oxígeno integrante de la molécula del agua y se almacena, por medio de una reacción de reducción, numerosos compuestos carbonatados que constituyen la materia viva. En sí, la fotosíntesis es un proceso de oxido – reducción, en que un donador de electrones, el agua, se oxida y, un aceptor, el anhídrido carbónico u otro aceptor adecuado que puede ser el nitrato o sulfato, se reduce. Esta es una propiedad característica que tienen los autótrofos, de asimilar CO2 atmosférico y convertir la energía luminosa en energía química.

La fotosíntesis es considerada como un proceso, en el cual se desarrollan tres fases:

1. La absorción de luz y retención de energía lumínica.

2. La conversión de energía lumínica en potencial químico.

3. La estabilización y almacenaje de potencial químico.

Importancia de la fotosintesis

Las plantas son indispensables en nuestras vidas por la fotosíntesis. La fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas y otros determinados organismos utilizan la energía solar para fabricar sus propios alimentos, transformando el dióxido de carbono y el agua en azúcares que almacenan energía química. Los animales y otros organismos, incapaces de fabricar sus propios alimentos, únicamente pueden sobrevivir obteniendo directa o indirectamente de las plantas.

La fotosíntesis sustenta la vida en la Tierra

La práctica totalidad de la vida en la tierra depende del agua y de la energía del sol. Sin embargo, únicamente las plantas, algas y bacterias fotosintéticas pueden utilizar estos ingredientes de forma directa para sobrevivir. Con luz solar, dióxido de carbono, agua y unos pocos minerales del suelo, un vegetal es capaz de fabricar su propio alimento, pero ningún animal puede vivir solo a base de estos ingredientes. Casi una cuarta parte del cerca de millón y medio de especies de organismos vivos conocidas son fotosintéticas.

Las plantas, bacterias y algas llevan a cabo casi el total de la fotosíntesis del planeta, lo que les otorga un lugar preponderante en la Biosfera. Las plantas son la principal fuente de fotosíntesis en la tierra, en tanto que las algas, junto con las bacterias fotosintéticas, contribuyen a la realización de la fotosíntesis en medios acuáticos.

II. Realización de la fotosíntesis

La fotosíntesis se realiza en unos organelos membranosos llamados Cloroplastos, la etapa luminosa de la fotosíntesis se realiza en los Tilacoides (sacos membranosos aplanados y apilados a la manera de pilas de monedas) que forman Grana (conjunto de Tilacoides) mientras que la etapa oscura llamada Ciclo de Calvin-Benson o del C3 se realiza en la Matriz del cloroplasto o Estroma.

Esta funcion se realiza en las hojas, son como fotoceldas que recojen los fotones de la luz y las celulas especializadas toman la energia de la luz que le sirve para aprovechar el dioxido de carbono, utilizan el carbono para su uso y despiden el oxigeno.

Principalmente se produce en las hojas de las plantas, pero en menor proporción puede producirse en los tallos, en especial en algunas plantas que han sufrido adaptaciones como cactus.

III. El Proceso Fotosintético

El proceso fotosintético abarca numerosos pasos que se agrupan en dos fases: la fase lumínica o foto dependiente y la fase oscura o bioquimica.

Etapa fotodependiente

La fotosíntesis ocurre en organelas específicas llamadas cloroplastos, que se encuentran en células fotosintéticas, es decir, en células de productores expuestas al sol. En plantas terrestres estas células están en hojas y tallos verdes (los tallos leñosos tienen células muertas que forman la corteza). Existen también algas fotosintéticas que no poseen cloroplastos, pues son organismos unicelulares procariontes (sin núcleo verdadero ni compartimientos celulares) y también realizan la fotosíntesis. Estas células, llamadas cianofitas o algas verde azules, son seguramente muy similares a los primeros organismos fotosintéticos que habitaron nuestro planeta y realizan la fotosíntesis en prolongaciones de su membrana plasmática y en su citoplasma.

El proceso de fotosíntesis ocurre en 2 etapas, la primera, llamada etapa fotodependiente, ocurre sólo en presencia de luz y la segunda, llamada etapa bioquímica o ciclo de Calvin, ocurre de manera

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