Etapas de la fotosíntesis

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Etapas de la fotosíntesis
La fotosíntesis consta de dos etapas. Ambas ocurren en los cloroplastos,
específicamente, en la membrana del tilacoide.
-Etapa lumínica o Fotodependiente: Requiere de la presencia de luz. En esta
etapa ocurre la incorporación del agua, la liberación de oxígeno (O2) a la
atmósfera y la producción de ATP y NADPH (en estado reducido).
La etapa lumínica consta del proceso de síntesis de ATP y de las reacciones
que ocurren simultáneamente en los fotosistemas ante la incidencia de la luz.
̶ Fotosistemas: Constituido por un conjunto de pigmentos (clorofila) y un
conjunto de moléculas transportadoras de electrones.
Fotosistema I: Cuando la luz incide sobre el fotosistema I, se
produce la excitación de los electrones de la clorofila, que
provoca que dichos electrones salten a un nivel energético
superior, en donde son recibidos por moléculas transportadoras
(aceptoras de electrones) que se van pasando el electrón entre
ellas hasta llegar al último aceptor de electrones, el cual es la
coenzima NADP+, que al recibir los electrones se transforma en
la coenzima NADPH (en estado reducido).
Nota: Los electrones del fotosistema I provienen del fotosistema II.
-Fotosistema II: Cuando la luz incide sobre el fotosistema II, se
produce la excitación de los electrones de la clorofila que
provoca que dichos electrones salten a un nivel energético
superior, en donde son recibidos por moléculas transportadoras
(aceptoras de electrones) que se van pasando el electrón entre
ellas hasta llegar al último aceptor de electrones, el cual es el
propio fotosistema I.
Fotolisis: Ruptura de la molécula de agua a causa de la incidencia de luz. La
molécula se “parte” generando oxígeno, electrones y protones. EL OXIGENO
RESULTANTE DE LA FOTOLISIS ES LIBERADO A LA ATMÓSFERA.
̶ Síntesis de ATP: La energía disipada por las moléculas
transportadoras es utilizada para transportar forzadamente protones
desde el estroma hacia el espacio intratilacoidal. Esto mismo, causa
que se acumulen los protones en el espacio intratilacoidal lo que genera
un pH acido.
Como los protones quedan en mayor proporción dentro del tilacoide que
en el estroma, éstos tienden a volver al estroma, PERO la membrana
del tilacoide se los impide, ya que no es impermeable a ellos. De modo
que, los protones se ven obligados a regresar por la bomba ATP
sintetasa, que es una proteína con una parte anclada a la membrana
mediante la que funciona como canal de protones y otra parte que
funciona con enzima ATP sintetasa.
Por cada protón que atraviese la bomba desde el interior del tilacoide
hacia el estroma, se formará una molécula de ATP.
Etapa bioquímica o Ciclo de Calvin: No requiere la presencia de luz, pero
depende de los productos de la etapa lumínica, ATP y coenzima NADPH. En
esta etapa ocurre la incorporación o fijación del CO2 y la síntesis de glucosa.
El Ciclo de Calvin actúa como una vía metabólica, en donde el producto de una
reacción es el sustrato de la siguiente. A su vez, es una vía de síntesis, por lo
que las enzimas requieren de moléculas de ATP para poder llevar a cabo la
reacción. Es un proceso anabólico.
̶ Incorporación o fijación de CO2: El CO2 se incorpora a una molécula
llamada ribulosa 1,5 difosfato (molécula de 5C). Esta misma al
incorporar el CO2 genera una molécula de 6C muy inestable que
rápidamente se rompe en dos moléculas de 3C cada una.
̶ Síntesis de glucosa (C6H12O6): El C y el O son aportados por el
CO2, por lo tanto, como la glucosa tiene 6C será necesaria la incorporación de 6 moléculas de CO2, es decir, que el ciclo se deberá
repetir 6 veces ya que se incorpora 1 molécula de CO2 por ciclo.