La fotosíntesis

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Fotosíntesis. La fotosíntesis permite a los vegetales con clorofila fabricar materia orgánica a partir de dióxido de carbono (CO₂) y agua, gracias a la energía luminosa. Libera oxígeno (O₂).

Cloroplasto. Orgánulo de las células vegetales con clorofila donde tiene lugar la fotosíntesis. Las hojas contienen muchos, pero no todas las células de una planta los poseen.

Clorofila. Pigmento situado en las membranas de los tilacoides del cloroplasto. Absorbe una parte de la luz, sobre todo en el azul y el rojo.

Estoma. Abertura regulable de la hoja: permite el intercambio gaseoso, en particular la entrada de CO₂, y participa en la regulación de las pérdidas de agua.

El mecanismo

1. Captar la luz. En los tilacoides, las reacciones dependientes de la luz utilizan el agua y la energía luminosa. Producen oxígeno, además de ATP y NADPH, dos intermediarios que se utilizan después.

2. Incorporar el carbono. En el estroma del cloroplasto, el ciclo de Calvin utiliza el CO₂, el ATP y el NADPH para formar G3P, una molécula pequeña de tres carbonos que sirve, entre otras cosas, para fabricar azúcares.

3. Utilizar la materia producida. Los azúcares sirven como materia y reserva de energía química para la planta. Pueden usarse en la respiración o transformarse, por ejemplo, en almidón de reserva.

Balance y condiciones

Balance global simplificado. Para el balance expresado en glucosa, 6 moléculas de CO₂ y 6 moléculas de agua dan 1 molécula de glucosa y 6 moléculas de O₂. La luz aporta energía: no es una molécula que se consuma.

Las condiciones. La fotosíntesis depende de la luz disponible, del aporte de CO₂ y de agua, y de una temperatura compatible con el funcionamiento de las enzimas. Si un factor se vuelve limitante, aumentar otro no basta necesariamente para acelerar el proceso.

Ejemplo: un día seco. Una planta puede cerrar sus estomas para limitar sus pérdidas de agua. Entonces entra menos CO₂ en la hoja: la fabricación de materia orgánica puede disminuir, aunque haya mucha luz.

No confundir

¿De dónde viene el oxígeno?. El oxígeno liberado durante la fotosíntesis procede del agua, y no del CO₂. El carbono de la materia orgánica producida viene del CO₂.

Fotosíntesis y respiración. La planta también respira con luz. La respiración utiliza materia orgánica para aportar energía utilizable por las células; no sustituye a la fotosíntesis. Los intercambios gaseosos medidos reflejan el balance de estos procesos.

El ciclo de Calvin no es una fase nocturna. El ciclo de Calvin no capta directamente la luz, pero depende de los productos de las reacciones luminosas. La antigua expresión «fase oscura» no significa, por tanto, que se desarrolle solo de noche.

Un balance no es una etapa. La ecuación global es una simplificación: la glucosa no se fabrica en una sola reacción. El ciclo de Calvin forma primero G3P, que se utiliza después para producir otras moléculas orgánicas.