Fotosintesis

La fotosintesis es un poroceso de óxido-reducción

A fines del siglo XIX se pudo establecer la fórmula general del proceso. La reacción de la fotosíntesis puede ser descripta por la siguiente ecuación química:

6 CO2 + 6 H2O → C6(H2O) + 6 O2

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Representa a los Hidratos de carbono

De esta ecuación surge que la fotosintesis es, en realidad, un proceso de óxido-reducción. Si se compara la molécula del CO2 con los hidratos de Carbono, se observa que durante el proceso de fotosintesis, los átomos de Carbonos no solo se unen formando cadenas carbonadas, sino que también se reducen, es decir ganan átomos de Hidrógeno (un átomo de H está formado por un protón H+ y un electrón e-). Como todo proceso de redución, la reducción del CO2 está acoplada con un proceso de oxidación; ésto es así porque para que una sustancia se reduzca, debe haber otra que pierda protones y electrones, es decir que se oxide.

La sustancia que se oxida en la fotosintesis es el H2O. Efectivamente, el H2O se oxida perdiendo dos H+ y dos e- y liberando O2.

La reducción del CO2 para formar glucosa y la oxidación del O2 con la siguiente formación de agua, son procesos que no ocurren espontáneamente. Este proceso sólo puede ocurrir si existe una fuente de energía que lo permita. La energía que permite que ocurran estas reacciones es la energía luminosa.

Existen sustancias que tienen mucha afinidad por los e- y tienden a tomarlos

espontáneamente de otras sustancias, es decir que tienen tendencia a reducirse. También hay otras sustancias que tienden a desprenderse de e-, es decir que tienden a oxidarse. La tendencia a ceder o tomar electrones se expresa a través de un parámetro denominado potencial de óxido-reducción (Eₒ). Por convención, los potenciales de óxido reducción se escriben hemirreaciones, con la forma oxidada a la izquierda y la forma reducida a la derecha, por ejemplo: CO2/glucosa -0,43

½ O2/H2O +0,82

Cuanto más positivo es el potencial de óxido-reducción de una hemirreacción, mayor es su tendencia a ocurrir en el sentido de la reducción.

Contrariamente, cuanto más negativo es el potencial de óxido-reducción de una hemirreacción, mayor es su tendencia a ocurrir en el sentido de la oxidación.

El pasaje espontáneo de electrones desde un compuesto de Eₒ negativo hacia uno de Eₒ positivo libera energía, se dice que es una reacción exergónica. En cambio el pasaje de electrones en sentido contrario requiere del aporte externo de energía, que no ocurre espontáneamente, se dice que es una reacción endergónica.

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