El proceso de la fotosintesis

Ecuación de la fotosíntesis

Las células obtienen nutrientes de su entorno, pero ¿de dónde proceden esos nutrientes? Prácticamente toda la materia orgánica de la Tierra ha sido producida por células que convierten la energía del Sol en macromoléculas que contienen energía. Este proceso, llamado fotosíntesis, es esencial para el ciclo global del carbono y los organismos que realizan la fotosíntesis representan el nivel más bajo en la mayoría de las cadenas alimentarias (Figura 1).

La mayoría de los seres vivos dependen de las células fotosintéticas para fabricar las complejas moléculas orgánicas que necesitan como fuente de energía. Las células fotosintéticas son muy diversas e incluyen células que se encuentran en las plantas verdes, el fitoplancton y las cianobacterias. Durante el proceso de fotosíntesis, las células utilizan el dióxido de carbono y la energía del Sol para producir moléculas de azúcar y oxígeno. Estas moléculas de azúcar son la base de moléculas más complejas fabricadas por la célula fotosintética, como la glucosa. Después, a través de los procesos de respiración, las células utilizan el oxígeno y la glucosa para sintetizar moléculas portadoras ricas en energía, como el ATP, y se produce dióxido de carbono como producto de desecho. Por lo tanto, la síntesis de glucosa y su descomposición por parte de las células son procesos opuestos.

Productos de la fotosíntesis

Imagen compuesta que muestra la distribución global de la fotosíntesis, incluyendo tanto el fitoplancton oceánico como la vegetación terrestre. El rojo oscuro y el verde azulado indican las regiones de mayor actividad fotosintética en el océano y en la tierra, respectivamente.

Aunque la fotosíntesis se realiza de forma diferente en cada especie, el proceso siempre comienza cuando la energía de la luz es absorbida por unas proteínas llamadas centros de reacción que contienen pigmentos/cromóforos verdes (y otros de color). En las plantas, estas proteínas se encuentran en el interior de unos orgánulos denominados cloroplastos, que son los más abundantes en las células de las hojas, mientras que en las bacterias están incrustadas en la membrana plasmática. En estas reacciones dependientes de la luz, se utiliza una parte de la energía para despojar de electrones a sustancias adecuadas, como el agua, produciendo gas oxígeno. El hidrógeno liberado por el desdoblamiento del agua se utiliza en la creación de otros dos compuestos que sirven como almacenes de energía a corto plazo, permitiendo su transferencia para impulsar otras reacciones: estos compuestos son el nicotinamida adenina dinucleótido fosfato reducido (NADPH) y el adenosín trifosfato (ATP), la «moneda energética» de las células.

Fotosíntesis

Cuando piensas en la comida, ¿sueles tener imágenes de tu comida favorita? Se trata de un proceso natural, ya que el alimento es importante para todos los seres vivos. Para satisfacer esta necesidad básica, todos los seres vivos fabrican su propio alimento o lo obtienen de alguna otra fuente. Los seres humanos pueden comer tanto plantas como animales. Algunos animales consumen otros animales, mientras que otros animales se alimentan de plantas. En definitiva, vemos que todos los habitantes del planeta dependen de las plantas para alimentarse. Pero entonces, ¿qué comen las plantas? En realidad, las plantas «comen» luz solar y un gas llamado dióxido de carbono, ambos fácilmente disponibles aquí mismo en la Tierra. El proceso por el que las plantas terrestres producen su propio alimento utilizando la luz solar y el dióxido de carbono se conoce como fotosíntesis (Figura 1). Mientras que el dióxido de carbono es absorbido por las hojas, la luz solar es captada por una molécula química de la planta, llamada clorofila (Chl). Todos los organismos fotosintéticos contienen Chl.

Sin embargo, la forma en que las plantas terrestres realizan la fotosíntesis no ayuda a los organismos que viven en los océanos, que cubren casi el 70% de nuestra tierra. Las plantas de los océanos se enfrentan a problemas de disponibilidad de luz. Las porciones de luz azul y verde penetran en el agua más que las porciones de luz amarilla y roja (Figura 2). Por suerte, las plantas de los océanos obtienen ayuda para producir alimentos a partir de esa luz y dióxido de carbono limitados, gracias a unos diminutos microbios microscópicos llamados cianobacterias (también conocidas como algas azul-verde). Estos microbios se han adaptado a las condiciones de poca luz y realizan la fotosíntesis tanto para ellos como para el beneficio de otros seres vivos. Las cianobacterias son microbios antiguos que llevan viviendo en la Tierra desde hace miles de millones de años. Se dice que las cianobacterias son las responsables de crear la atmósfera llena de oxígeno en la que vivimos [1]. Para realizar la fotosíntesis en condiciones de poca luz, las cianobacterias cuentan con la ayuda de unas proteínas llamadas ficobiliproteínas, que se encuentran enterradas en las membranas celulares (la cubierta exterior) de las cianobacterias.

Qué es la fotosíntesis para niños

Respira profundamente. Luego agradece a una planta. Si comes fruta, verdura, cereales o patatas, da las gracias también a una planta.    Las plantas y las algas nos proporcionan el oxígeno que necesitamos para sobrevivir, así como los hidratos de carbono que utilizamos como energía. Lo hacen todo a través de la fotosíntesis.

La fotosíntesis es el proceso de creación de azúcar y oxígeno a partir de dióxido de carbono, agua y luz solar. Se produce a través de una larga serie de reacciones químicas. Pero se puede resumir así: Entran dióxido de carbono, agua y luz. Salen la glucosa, el agua y el oxígeno. (La glucosa es un azúcar simple).

Ambos procesos ocurren dentro de un cloroplasto. Se trata de una estructura especializada, u orgánulo, en una célula vegetal. La estructura contiene pilas de membranas llamadas membranas tilacoides. Ahí es donde comienza la reacción de la luz.

Los cloroplastos se encuentran en las células vegetales. Aquí es donde tiene lugar la fotosíntesis. Las moléculas de clorofila que absorben la energía de la luz solar se encuentran en las pilas llamadas membranas tilacoides. blueringmedia/iStock/Getty Images Plus