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Que es la fotosintesis primaria
dónde se produce la fotosíntesis
La fotosíntesis de alarma es una variante de la fotosíntesis en la que los cristales de oxalato de calcio funcionan como reservas dinámicas de carbono, suministrando dióxido de carbono (CO2) a las células fotosintéticas cuando los estomas están parcial o totalmente cerrados[1] Este apéndice bioquímico de la maquinaria fotosintética es un medio para aliviar el perpetuo dilema de las plantas de utilizar el CO2 atmosférico para la fotosíntesis y perder vapor de agua, o ahorrar agua y reducir la fotosíntesis. La función de la fotosíntesis de alarma parece ser más bien auxiliar para el rendimiento fotosintético general. Apoya una tasa fotosintética baja, con el objetivo de mantener y fotoproteger el aparato fotosintético más que una ganancia sustancial de carbono[2].
El proceso de fotosíntesis de alarma se evidenció por primera vez en la planta de pigweed Amaranthus hybridus en 2016 cuando las hojas de A. hybridus fueron expuestas a condiciones de sequía o a la aplicación exógena de ácido abscísico. El mismo estudio mostró resultados similares en plantas de Dianthus chinensis, Pelargonium peltatum y Portulacaria afra bajo estrés por sequía.[1] En 2018, el proceso de fotosíntesis de alarma se exhibió en plantas de A. hybridus bajo condiciones controladas de inanición de CO2.[2] En 2020, se mostraron evidencias de este proceso en la planta extremófila antártica Colobanthus quitensis bajo condiciones de limitación de CO2.[3]
thylakoid
Las células obtienen los 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.
fotosíntesis
La mayor parte de la vida en la Tierra depende de la fotosíntesis. El proceso lo llevan a cabo las plantas, las algas y algunos tipos de bacterias, que captan la energía de la luz solar para producir oxígeno (O2) y energía química almacenada en la glucosa (un azúcar). Los herbívoros obtienen esta energía comiendo plantas, y los carnívoros la obtienen comiendo herbívoros.
Durante la fotosíntesis, las plantas toman dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) del aire y del suelo. Dentro de la célula vegetal, el agua se oxida, es decir, pierde electrones, mientras que el dióxido de carbono se reduce, es decir, gana electrones. Esto transforma el agua en oxígeno y el dióxido de carbono en glucosa. La planta devuelve el oxígeno al aire y almacena energía en las moléculas de glucosa.
En el interior de la célula vegetal hay pequeños orgánulos llamados cloroplastos, que almacenan la energía de la luz solar. Dentro de las membranas tilacoides de los cloroplastos hay un pigmento que absorbe la luz, llamado clorofila, que es el responsable de dar a la planta su color verde. Durante la fotosíntesis, la clorofila absorbe la energía de las ondas de luz azul y roja, y refleja las ondas de luz verde, haciendo que la planta parezca verde.
productividad primaria
Los procesos de todos los organismos -desde las bacterias hasta los seres humanos- requieren energía. Para obtener esta energía, muchos organismos acceden a la energía almacenada comiendo alimentos. Los carnívoros comen otros animales y los herbívoros comen plantas. Pero, ¿de dónde procede la energía almacenada en los alimentos? Toda esta energía puede remontarse al proceso de fotosíntesis y a la energía luminosa del sol.
Gliceraldehído 3-fosfato) que a su vez puede convertirse en azúcares y otros compuestos moleculares. Las plantas utilizan estos compuestos en todos sus procesos metabólicos; las plantas no necesitan consumir otros organismos para alimentarse porque construyen todas las moléculas que necesitan. A diferencia de las plantas, los animales necesitan consumir otros organismos para obtener las moléculas que necesitan para sus procesos metabólicos.
Durante la fotosíntesis, las moléculas de las hojas captan la luz del sol y energizan los electrones, que luego se almacenan en los enlaces covalentes de las moléculas de carbohidratos. Esa energía dentro de esos enlaces covalentes se liberará cuando se rompan durante la respiración celular. ¿Qué duración y estabilidad tienen esos enlaces covalentes? La energía que se extrae hoy en día al quemar carbón y productos petrolíferos representa la energía de la luz solar captada y almacenada por la fotosíntesis hace casi 200 millones de años.
