Fotosintesis

FOTOSÍNTESIS Y RESPIRACIÓN ASPECTOS GENERALES Y RELACIÓN ENTRE AMBAS FUNCIONES.

La fotosíntesis tiene que ver con la forma cómo las plantas transforman la energía solar en energía química liberando al mismo tiempo oxígeno y agua y almacenando la energía bajo la forma de carbohidratos. La respiración se refiere al proceso mediante el cual las plantas toman oxígeno y desprenden dióxido de carbono. Ambos procesos son inversos. En la fotosíntesis las células con clorofila de las plantas verdes atrapan una pequeña cantidad de energía luminosa para convertir el dióxido de carbono que toman del aire y el agua que toman del suelo en azúcar y oxígeno que es energía química.

La Respiración La mayoría de los seres vivos realizan esta función, mediante la cual toman el oxígeno de la atmósfera y expulsan el dióxido de carbono, además del agua dicho, en otros términos en la transformación de la molécula de azúcar y oxígeno, producto de la fotosíntesis en dióxido de carbono, agua y ATP. Los animales poseen estructuras respiratorias como pulmones, bronquios, tráqueas o piel según sea la especie del animal, mientras que las plantas respiran a través de las estomas de las hojas.

Relaciones entre ambas:

La complementariedad es tal que sin ellos no existiría la vida.

Ambos se realizan gracias a la presencia, en la célula, de dos Orgánulos: cloroplastos y mitocondrias.

Tanto las plantas como los animales respiran, ya que este mecanismo es su principal fuente de energía para as funciones vitales. Por otra parte sólo las plantas pueden realizar el proceso de fotosíntesis. Los componentes del aparato fotosintético se encuentran inversos en los cloroplastos, mientras que los principales pasos de la respiración ocurren en el interior de las mitocondrias. Por lo tanto ambos procesos pueden ocurrir simultáneamente cualquier célula vegetal pues el compartición de dichas funciones impide que una interfiera en la otra. En el proceso fotosintético están presentes muchas de las secuencias de las vías respiratorias, esto sugiere una estrecha asociación evolutiva entre ambos procesos. El balance entre la respiración y la fotosíntesis determina si habrá absorción neta de O2 o de CO2 en cada región particular de la planta.

La relación que existe del proceso de la fotosíntesis de la Elodea con respecto a la respiración del pez, es que gracias al proceso de fotosíntesis realizado por la planta, el oxígeno se renueva continuamente y de esta forma el pez puede tomar el oxígeno necesario para vivir.

FOTOSÍNTESIS Y ENERGÍA

Una de las características esenciales de la vida es el consumo de energía, ya que todos los procesos vitales sólo se producen si disponen de ella. Todos los vegetales obtienen esa energía de la luz solar. En ellos, el proceso de captación y transformación de dicha energía en compuestos biológicamente aprovechables (“alimento-energía”) se denomina fotosíntesis. Las plantas poseen un compuesto de color verde llamado clorofila (pigmento fotosintético) que tiene la capacidad de absorber energía de la luz solar y cederla para la elaboración (síntesis) de hidratos de carbono (almidón) a partir de dos compuestos disponibles en el medio: agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2). Este proceso fotoquímico produce además, oxígeno (02) que es liberado a la atmósfera y tiene fundamental importancia para la vida en general, ya que permite cumplir el proceso respiratorio.

Nuestras principales fuentes de energía, por supuesto, son el carbón, el petróleo y el gas natural. Estos materiales son derivados de plantas y animales antiguos, y la energía almacenada dentro de ellas es la energía química que originalmente vino de la luz solar mediante la fotosíntesis. Por lo tanto, la mayoría de la energía que usamos hoy fue inicialmente la energía solar.

ETAPAS DE LA FOTOSÍNTESIS.

La fotosíntesis consta de dos etapas que antiguamente se denominaban: fase oscura y fase luminosa. Actualmente, el término de fase oscura crea discordia entre los fisiólogos vegetales y prefieren llamarle simplemente fase biosintética.

Fase primaria o lumínica La fase lumínica de la fotosíntesis es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila. La clorofila es un compuesto orgánico, formado por moléculas que contienen átomos de carbono, de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y magnesio. Estos elementos se organizan en una estructura especial: el átomo de magnesio se sitúa en el centro rodeado de todos los demás átomos.

Fase secundaria u oscura: La fase oscura de la fotosíntesis es una etapa en la que no se necesita la luz, aunque también se realiza en su presencia. Ocurre en los cloroplastos y depende directamente de los productos obtenidos en la fase lumínica. En esta fase, el hidrógeno formado en la fase anterior se suma al dióxido de carbono gaseoso (CO2) presente en el aire, dando como resultado la producción de compuestos orgánicos, principalmente carbohidratos; es decir, compuestos cuyas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.

Durante la fase luminosa como veremos, se genera la energía necesaria para que la planta pueda fabricar los compuestos orgánicos durante la fase biosintética y si se utiliza el término de fase oscura, da a entender que durante dicha etapa no se depende de la luz y no es cierto, puesto que si no se hubiera generado dicha energía previamente, el proceso de biosíntesis no podría tener lugar.

Fase luminosa: La fase luminosa también llamada fotoquímica puede presentarse en dos modalidades:

Fase luminosa acíclica

Fase luminosa cíclica

La diferencia entre ambas reside en el tipo de transporte de electrones que se realiza y si se genera o no un tipo de molécula energética, así como si se produce o no oxígeno. Veámoslo con más detalle.

Fase luminosa acíclica: El proceso se inicia con la llegada de fotones de luz al fotosistema II, lo que provoca la excitación del pigmento diana que recordemos era la clorofila P680. Dicha excitación tiene lugar con la captación de los electrones procedentes de la fotólisis del agua y el que la molécula de clorofila ceda o capte electrones está en función de su potencial redox. Para explicarlo de forma simple, diremos que cuanto más negativo sea el potencial de la molécula de clorofila mayor será su capacidad donadora, mientras que cuanto más positivo,

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