La fotosíntesis es un proceso en el cual las plantas, algas y algunas bacterias transforman la energía luminosa en energía química, es decir utilizan la energía luminosa para formar compuestos orgánicos y oxígeno a partir de bióxido de carbono y agua. Los productos que se obtienen de la fotosíntesis son indispensables para mantener la vida de las plantas y de manera indirecta para la subsistencia de los organismos heterótrofos. La ecuación general de la fotosíntesis se puede representar de la siguiente manera.
Fotosíntesis
Fotosíntesis (fórmula resumida)
El proceso de la fotosíntesis se desarrolla en los cloroplastos de las células vegetales y algas. Son organelos celulares que presentan forma de ovalo con una membrana interna y otra externa que lo envuelve, contiene en su interior iones y enzimas a las que se le denomina estroma, en este espacio se realiza la fase independiente de la luz o fase oscura, dentro del estroma existe una red compleja de discos conectados entre sí llamados tilacoides, en donde se realiza la fase fotosintética dependiente de la luz, sobre éstos se encuentran los pigmentos fotosintéticos como la clorofila; los tilacoides se apilan entre sí para formar una nueva estructura llamada grana.
Células de elodea con numerosos cloroplastos
Estructuras presentes en un cloroplasto
En los eucariontes los pigmentos o moléculas fotosintéticas que realizan la fotosíntesis están localizados en los tilacoides, estos pigmentos son: la clorofila a, clorofila b, carotenoides y xantofilas (conocidos estos últimos como pigmentos antena). En algunos procariontes o bacterias el fenómeno de la fotosíntesis se realiza en la membrana plasmática y los pigmentos que la realizan son la bacterioclorofila.
Observa el siguiente video para que entiendas más sobre el origen y participación de los pigmentos en el proceso de fotosíntesis:
En la imagen puedes observar que la única diferencia estructural entre ambos tipos de clorofila es que el CH3, de la clorofila a, es reemplazado por el COH en la clorofila b.
El proceso de la fotosíntesis se realiza en dos fases, la fase luminosa y la fase oscura, esta última también se denomina fase independiente de la luz o ciclo de Calvin.
En la fase luminosa, la luz que incide sobre el tilacoide y sobre la clorofila propicia que se exciten los electrones y que además se produzca la hidrólisis del agua. Por este proceso la energía luminosa provoca que el adenosin difosfato (ADP) se una a un fosforo inorgánico (Pi) para formar adenosin trifosfato (ATP), por otro lado, la nicotinamida adenina dinucleotido fosfato (NADP) acepta protones (H+) para formar el NADPH. En este proceso el agua que se hidrolizó permite que se libere oxígeno en la atmósfera como producto secundario.
En la fase oscura el ATP y el NADPH que se forman en la fase luminosa se utilizan junto con el CO2 atmosférico para producir moléculas orgánicas sencillas como la glucosa.
En el siguiente video se puede apreciar el proceso general de la fotosíntesis que detallaremos más adelante.
