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120 Capítulo 7 CAPTACIÓN DE ENERGÍA SOLAR: FOTOSÍNTESIS FIGURA 7-3 Estoma en la hoja de una planta de guisante cabo dentro de una región diferente del cloroplasto; pero las os reacciones se enlazan mediante moléculas portadoras de nergía. En las reacciones dependientes de la luz, la clorofila y otras moléculas de las membranas de los tilacoides captan la energía de la luz solar y convierten una parte de ella en energía química almacenada en moléculas portadoras de energía (ATP y NADPH). Como producto se libera gas oxígeno. En las reacciones independientes de la luz, las enzimas del estroma utilizan la energía química de las moléculas porta- doras (ATP y NADPH) para impulsar la síntesis de gluco- sa u otras moléculas orgánicas. La relación de las reacciones dependientes e independien- es de la luz se muestra en la FIGURA 7-4. 7.2 REACCIONES DEPENDIENTES DE LA LUZ: ¿CÓMO SE CONVIERTE LA ENERGÍA LUMINOSA EN ENERGÍA QUÍMICA? Las reacciones dependientes de la luz captan la energía de la luz solar, la almacenan como energía química en dos molécu- las portadoras de energía diferentes: la conocida portadora de energía ATP (trifosfato de adenosina) y el portador de elec- trones de alta energía NADPH (dinucleótido de nicotinamida y adenina fosfato). La energía química almacenada en estas moléculas portadoras se utilizará después para impulsar la síntesis de moléculas de almacenamiento de alta energía, co- mo la glucosa, durante las reacciones independientes de la luz. Durante la fotosíntesis, los pigmentos de los cloroplastos captan primero la luz El Sol emite energía en un amplio espectro de radiación elec- tromagnética. El espectro electromagnético va desde los rayos gamma de longitud de onda corta, hasta las ondas de radio de longitud de onda muy larga (FIGURA 7-5) pasando por las lu- ces ultravioleta, visible e infrarroja. La luz y los demás tipos de radiación se componen de paquetes individuales de ener- Reacciones dependientes de la luz (en tilacoides) Reacciones independientes de la luz (en estroma) P dP t dP t dPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadoraortadoraortadoraortadoraortadorortadorrtadorrtadotadotadoad t dagotadasagotadasagotadasagotadasagotadasagotadasagotadasagotadasgotadagotadagotadagotadagotadagotadagotadotad ((((A(A(A(A(ADP, NADP(ADP, NADP(ADP, NADP(ADP, NADP(ADP, NADP(ADP, NADP(ADP, NADPADP, NADPADP, NADPADP, NADPADP, NADPADP, NADPADP, NADPADP, NADPDP, NADPDP, NADPDP, NADPDP NADPDP NADPDP NADPDP NADPP NADP NADP NADP NADP NADP NADNADNANANA +++++++++ )))) ) ) ) )))))))) H2O O2 CO2 glucosa sasasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadorasPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadoraPortadorPortadorPortadorortadorortadorortadorortadorortadorortadorortadorortadorortadorortadorortadorortadorortadorortadoortadoortadoortadoortadoortadoortadoortadoortadoortadoortadoortadoortadortadortadortadortadortadortadortadortadortadortadortadortadrtadrtadtadtadtadtadtadtadadadada 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NADPH(ATP, NADPH(ATP, NADPH(ATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPHATP, NADPATP, NADPATP, NADPATP, NADPATP, NADPATP, NADPATP, NADPATP, NADPATP, NADPATP, NADPATP, NADPATP, NADPATP, NADPATP, NADPATP, NADPTP, NADPTP, NADPTP, NADPTP, NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADPTP NADTP NADTP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADP NADNADNADNANANANANANANANANANANANANANANANANANANANANANANA clorofila b carotenoides clorofila a Absorción de pigmentos fotosintéticos 20 40 60 80 100 ab so rc ió n d e lu z (p o rc en ta je ) luz visible energía más alta (demasiada) energía más baja (insuficiente) LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLoooooooooooooooooooooooooooooooooonnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnngggggggggggggggggggggggggiiiiiittttttttttttttttuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuudddddddddddddddddddddddddd dddddddddddddddddddddddddeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee oooooooooooooooonnnnnnnnnnnnnnddddddddddddddddaaaaaaaaaaaaaa a ((((((((nnnnnnnnnnnnnaaaaaaaaaaaannnnnnnnnnnóóóóóóóóóóóómmmmmmmmmmmmmmmmmmeeeeeeeeeetetttttttrrrrrrroroooooooooooosssssssssss)))))) 400 450 500 550 600 650 700 750 0 FIGURA 7-5 fLuz, pigmentos de cloroplastos y fotosíntesis La luz visible, una pequeña parte del espectro electromagnético, consiste en longitudes de onda que corresponden a los colores del arcoíris. La clorofila (curvas azul y verde) absorbe intensamen- te las luces violeta, azul y roja. Los carotenoides (curva anaranjada) absorben las longitudes de onda azul y verde. FIGURA 7-4 Relación entre las reacciones dependientes e inde- endientesde la luz
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