Quimiosíntesis

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Quimiosíntesis
La quimiosíntesis es el proceso por el cual los quimiótrofos utilizan la energía química desprendida de reacciones entre compuestos inorgáni- cos para producir biomoléculas. Muchos científicos creen que este fue el primer proceso metabólico que se produjo en la Tierra primitiva.
Fotosíntesis
La fotosíntesis es el proceso por el cual los organismos fotótrofos trans- forman la luz solar en energía química para la producción de glucosa y otras biomoléculas.
La fotosíntesis se lleva a cabo en algas protistas (protofitas), algunas bacterias y cianofitas, y en plantas superiores.
El proceso de fotosíntesis se efectúa en dos fases:
· Producción de energía química a partir de la energía luminosa.
· Producción de biomoléculas utilizando la energía química (ATP y NADPH).
Estos dos procesos se encuentran acoplados; sin embargo, la produc- ción de energía química depende necesariamente de la presencia de luz, por lo que esta fase se denomina fase luminosa o fase de reacciones dependientes de la luz.
La producción de moléculas orgánicas es un proceso que no necesita de la luz, pero tampoco tiene que darse en su ausencia, esto significa que
208 UNIDAD II • La célula: unidad estructural y funcional de los seres vivos
el proceso de biosíntesis es independiente de la luz. A esta fase se le ha llamado fase oscura; sin embargo, no es una serie de reacciones que se lleven a cabo en la oscuridad. Los organismos fotosintéticos depen- den de la materia prima y de la presencia de energía química para la elaboración de las moléculas orgánicas.
La luz está formada por cuantos de luz o fotones capaces de incidir en las moléculas y provocar modificaciones en los niveles energéticos de sus átomos. Cuando un electrón absorbe energía se desplaza a un nivel energético superior. Inmediatamente después el electrón regresa al ni- vel energético del que partió, desprendiendo energía en forma de luz. Este fenómeno se llama fluorescencia.
Durante la fotosíntesis, el electrón que ha absorbido la energía necesa- ria para elevar su nivel energético, pasa por una serie de transportadores electrónicos que transforman esta energía en ATP o NADPH, antes de que vuelva el electrón al nivel energético basal.
Pigmentos fotosintéticos
En la fotosíntesis, la absorción de energía luminosa se lleva a cabo a través de los pigmentos fotosintéticos, que son sustancias químicas que se desestabilizan con la absorción de fotones de una parte del espectro de luz. Los organismos que llevan a cabo la fotosíntesis contienen estas sustancias. Los pigmentos fotosintéticos absorben una parte del espec-
tro, por ejemplo, los pigmen-
tos verdes como las clorofilas,
Diferentes pigmentos fotosintéticos en la hoja de espinaca.
Espinaca
Lombarda
Carotenos Xantofilas
Clorofila b
Clorofila a
Antocianinas Xantofilas
Clorofilas
absorben la parte del espec- tro correspondiente a la luz roja y ultravioleta. Mientras que los pigmentos rojos como los carotenos y las ficoeritri- nas, absorben los colores ver- de y azul del espectro. La luz verde y azul penetra fácilmen- te en las profundidades del océano, lo que facilita a las al- gas rojas, que viven en aguas profundas, la fotosíntesis, ver la figura 2.61.
Figura 2.61 Espectro de luz que indica la absorción de los pigmentos fotosintéticos.
Las clorofilas son los pig- mentos más importantes de
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8
7
6Tasa relativa de fotosíntesis
5
4
3
2
1
0
400 450	500	550	600	650	700 750
LONGITUD DE ONDA EN nm
los organismos fotótrofos. La clorofila a es capaz de absorber la luz roja y la azul violeta del espectro, mientras que la clorofila b absorbe la luz de longitudes de onda azul y rojo-ana- ranjado. Además de las clorofilas, los fotótrofos contienen otros pigmentos como los carotenos y las xantofilas que absorben otras partes del espec- tro que no absorben las clorofilas. De esta forma se colecta mayor cantidad de energía ampliando el espectro de absorción y mejorando la eficiencia del proceso.
Figura 2.62 Espectro de absorción.