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QUINTO AÑO DE EDUCACIÓN SECUNDARIA. 
 ÁREA : BIOLOGÍA 
 “ESTUDIO EN CASA EN ESTADO DE EMERGENCIA 
 
BIOENERGÉTICA – FOTOSÍNTESIS 
Todos los seres vivos requieren energía, puesto que los procesos 
biológicos implican la realización de trabajo. El crecimiento y la 
reproducción son funciones celulares que necesitan de gasto 
energético celular, pero incluso células que no crecen ni se 
reproducen necesitan energía sólo para mantenerse. 
 
 Dado que la energía no se crea ni se destruye, las células 
no tienen forma de 
 producir nueva energía. 
 
La única posibilidad para que un ser vivo obtenga energía es 
transformándola del ambiente, para luego almacenarla y finalmente 
utilizarla. 
Las células obtienen energía de muchas maneras; por eso, existen 
mecanismos metabólicos complejos que permiten a las células 
convertir energía de una forma a otra. 
En estos capítulos vamos a revisar dos de esos procesos energéticos: 
la fotosíntesis y la respiración celular. 
 
Fotosíntesis: El Sol es la fuente primordial de casi toda la energía que 
sustenta la vida. Las plantas y otros organismos fotosintéticos captan 
una diminuta porción de esa energía y en el proceso de fotosíntesis, 
la convierten en energía química, en las moléculas orgánicas. 
 
¿Qué es la fotosíntesis? 
Es un proceso bioquímico del tipo anabólico consistente en la 
conversión de energía lumínica en energía de enlaces químicos. Esta 
transformación también implica la conversión de compuestos 
inorgánicos a compuestos orgánicos. 
La fotosíntesis se realiza a nivel de los cloroplastos que almacenan 
clorofila. Se realiza en organismos eucarióticos, porque en 
procariontes se realiza a nivel de la membrana plasmática 
(mesosoma). 
 
Ecuación general de la fotosíntesis: 
Durante la fotosíntesis, una célula utiliza energía lumínica capturada 
por la clorofila para impulsar la síntesis de carbohidratos. Las 
reacciones globales pueden resumirse como sigue: 
 
 
Esta reacción sugiere que se transfieran átomos de hidrógeno del 
agua al dióxido de carbono para formar carbonato, de modo que se 
trata de una reacción de oxidorreducción (Redox). 
 
 
¿Qué requieren las plantas para realizar la fotosíntesis? 
Para este proceso, las plantas necesitan de los siguientes elementos: 
 
1. Luz solar: La luz es una pequeña porción de un espectro continuo 
muy amplio de radiación, llamado espectro electromagnético. La 
porción de este espectro que va de 380 a 760 nm se denomina 
espectro visible, porque el ser humano puede ver esta luz. El 
espectro visible incluye a los colores del arco iris. Es este rango el 
que es utilizado para la excitación de moléculas fotosensibles 
como la clorofila, particularmente los colores violeta, rojo y azul. 
2. Pigmentos: Son moléculas que absorben luz, las membranas 
tilacoidales contienen varios tipos de pigmentos. La clorofila es la 
principal en la fotosíntesis. 
La molécula de clorofila tiene dos partes importantes: una que 
captura energía y otra que mantiene a la molécula en su lugar, en 
la membrana tilacoidal. La energía lumínica es absorbida por un 
anillo complejo, llamado anillo de porfirina que tiene en el centro 
un átomo de magnesio, la larga cola que presenta la mantiene 
embebida en la membrana tilacoidal. 
Hay varios tipos de clorofila, la más importante es la clorofila a, 
pigmento que inicia las reacciones fotodependientes, la clorofila 
a es de color verde intenso. La clorofila b que es de un color verde 
amarillento, es un pigmento accesorio. También hay otros 
pigmentos accesorios como los carotenoides, de color amarillo o 
anaranjado; los pigmentos accesorios transfieren su energía a la 
clorofila a. 
Los pigmentos actúan como complejos antena y están asociados 
a centros de reacción ricos en clorofila a, estos complejos antena 
y centros de reacción conforman los fotosistemas I y II que están 
asociados a la membrana tilacoidal. El fotosistema I es rico en 
clorofila P700 y el fotosistema II rico en clorofila P680. 
 
3. CO2 : El dióxido de carbono se encuentra en la atmósfera en una 
concentración de 0,03% y es tomado por las plantas para que 
participe en la segunda etapa de la fotosíntesis, es decir, en la fase 
oscura, donde será reducido hasta formar glucosa. 
Reducción
6 CO + 12 H O2 2
Dióxido de
carbono
Agua Glucosa Oxígeno Agua
Oxidación
Luz
Clorofila
C H O + 6 O + 6 H O12 26 6 2
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4. H2O: El agua participa en la primera etapa de la fotosíntesis (fase 
luminosa) donde actuará como donadora de electrones, además 
durante las reacciones fotoquímicas, será oxidada hasta producir 
oxígeno molecular (O2) que será liberado a la atmósfera. 
 
5. Enzimas: Durante la fotosíntesis se desarrolla una serie de 
reacciones químicas, hasta la obtención de los productos finales, 
esto nos indica que tales reacciones deben ser reguladas por 
enzimas específicas para cada una de las etapas de la fotosíntesis. 
 Por ejemplo, durante la fotofosforilación participa la ATP 
sintetasa y durante la fijación del CO2. Participa la enzima 
rubisco. 
 ¿Cómo se realiza la fotosíntesis? 
 La fotosíntesis se realiza en dos etapas: la fase luminosa y la fase 
oscura. 
1. Fase luminosa: También denominada Reacción de Hill o reacción 
fotoquímica, se realiza en los tilacoides, cuyo conjunto conforma 
las granas y se inicia con la captación de luz solar que 
desencadena una serie de reacciones, por tal motivo se subdivide 
en cuatro subetapas: 
a. Fotoexitación de las clorofilas: La clorofila presente en los 
Fotosistemas I y II, se energicen y del centro de reacción cede 
su electrón energizado a una molécula aceptora de 
electrones. Los materiales necesarios para este proceso son: 
energía luminosa y pigmentos (clorofila). Deja como 
productos terminales: electrones. 
b. Fotólisis del agua: Cuando el Fotosistema II (P680) ha donado 
electrones al Fotosistema I (P700), el pigmento P680 se 
comporta como un agente oxidante tan fuerte que es capaz 
de oxidar al agua, con la ayuda de la Proteína Z , este proceso 
se llama fotólisis. 
c. Fotorreducción del NADP: Es el último aceptor de los 
electrones donados por el agua, además de los protones (H+) 
para formar NADPH, producto que será utilizado en la fase 
oscura. 
Ambos procesos están acoplados (Fotólisis y Fotorreducción), 
porque generan una cadena de transporte de electrones, donde 
el agua es el donador de electrones, éstos pasan al foto-sistema 
II, luego al foto-sistema I y son recibidos finalmente por el NADP 
para formar NADPH. 
d. Fotofosforilación: Cuando los electrones son transportados 
desde el Fotosistema II al Fotosistema I, pasan por una cadena 
de electrones formada por las moléculas aceptoras: 
plastoquinona, citocromos y plastocianina , que permite el 
funcionamiento de una bomba de protones que facilita la 
formación de ATP. 
 
Se dice también que la formación del ATP es por quimiósmosis , 
donde los protones (H+) liberados por el agua cruzan la 
membrana tilacoidal conforme un gradiente de protones, por 
conductos especiales. 
Existen dos tipos de fosforilación: 
- Fotofosforilación acíclica (Lineal): Es realizada por los vegetales 
cuando las cantidades de NADP+ son insuficientes, también se 
cree que bacterias antiguas realizaron este proceso. Aquí, sólo 
participa el Fotosistema I, la víaes cíclica porque los electrones 
excitados del Fotosistema I (P700) tarde o temprano regresan a 
ella 
Al final de la Fase luminosa, podemos resumir todos sus procesos en 
la ecuación siguiente: 
 
12 H2O + 12 NADP
+ + 18 ADP + 18 Pi 6O2 + 12 NADPH 
+ 18 ATP 
De esta ecuación, podemos deducir que por 2 moléculas de 
agua se forman 3 moléculas de ATP. 
2. Fase oscura: También llamada Reacción de Blackmann, se realiza 
en el estroma, es un conjunto de reacciones que no dependen de 
la energía solar, sino de la energía del ATP y NADPH producidos 
en la fase luminosa, dando como producto final: carbohidratos e 
inclusive lípidos y proteínas. 
Las reacciones realizadas por este proceso pueden 
resumirse como sigue: 
12 NADPH+18 ATP + 6 CO2 C6 H12O6 + 12 NADP
+ + 
18 ADP +18 Pi +6 H2O 
 Fotofosforilación 
no cíclica 
Fotofosforilación 
cíclica 
* Fuente original de electrones OH
2 Ninguna 
* ¿Se libera oxígeno? Sí (del OH 2 ) No 
* Forma en que se captura la energía ATP y NADPH ATP 
* Fotosistemas requeridos I y II Sólo I 
 
luz
clorofila
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AHORA INTENTA RESPONDER ESTAS PREGUNTAS. TU SI PUEDES 
 
01. Proceso biológico que realizan las plantas mediante el cual 
elaboran sus compuestos orgánicos (glúcidos, lípidos, etc.) que 
luego son utilizados como fuente de energía. 
 
a) Respiración celular. 
b) Fermentación alcohólica. 
c) Fotosíntesis. 
d) Glucólisis. 
e) Fermentación láctica. 
 
02. Todos los seres vivos necesitan formar ATP (adenosin trifosfato) 
ya que se utiliza como una molécula energética, esta molécula no 
se forma durante la: 
 
a) Respiración celular. 
b) Síntesis de proteína. 
c) Respiración aeróbica. 
d) Fermentación láctica. 
e) Respiración anaeróbica. 
 
03. Proceso o reacción anabólica que realizan cianobacterias, algas y 
plantas donde utilizan H2O, CO2 y energía luminosa: 
 
a) Respiración aeróbica. 
b) Fotosíntesis. 
c) Glucólisis. 
d) Respiración anaeróbica. 
e) Ciclo de Krebs. 
 
04. Durante la fotosíntesis, la fase luminosa ocurre en el (la) ... y la 
fase oscura en ... respectivamente. 
a) Tilacoide - matriz 
b) Grana - matriz 
c) Tilacoide - estroma 
d) Estroma - tilacoide 
e) Estroma - citosol 
 
05. ¿Qué evento no ocurre en la fase luminosa? 
 
a) Fotólisis del H2O. 
b) Excitación de la clorofila. 
c) Fijación de CO2 . 
d) Formación de ATP. 
e) Fotofosforilación. 
06. ¿Qué molécula no participa durante la fase oscura? 
 
a) CO2 b) O2 c) ATP d) NADPH2 e)Ribulosa 1-5 DP 
 
 
07. Sobre la fotosíntesis; son enunciados correctos: 
1. Las plantas acuáticas no realizan fotosíntesis. 
2. Las cianofitas realizan fotosíntesis. 
3. La fotosíntesis ocurre en los cloroplas-tos. 
4. El CO2 se elimina durante la fase oscura. 
 
a) Sólo 1. b) Sólo 2. c)1 y 2. d) 1, 2 y 3. 
e) 2 y 3. 
 
08. Una de las consecuencias que sucede durante la fase luminosa es: 
 
a) Captación de CO2 . 
b) Formación de NAD. 
c) Formación de ADP. 
d) Formar alimentos. 
e) Liberación de O2 . 
 
09. Organela que participa durante la fotosíntesis en las células de un 
rosal: 
 
a) Cloroplasto. b) Ribosoma. c) Mitocondria. 
d) Lisosoma. e) Golgisoma. 
 
10. Si se alumbrase con energía artificial (bombilla incandescente) 
una planta, ésta realizaría: 
 
a) La fase luminosa. 
b) Respiración celular. 
c) La fase oscura. 
d) Fermentación alcohólica. 
e) Fases luminosa y oscura. 
 
11. En la siguiente ecuación ‘‘X’’ representa: 
C6H12O6 + O2 CO2 + H2O + X 
 
a) Energía (ATP). 
b) Ácido pirúvico. 
c) NADPH2. 
d) Glucosa. 
e) Piruvato. 
 
12. No correspende a la fase luminosa de la fotosíntesis: 
 
a) Síntesis de ATP. 
b) Liberación de O2 . 
c) Cadena electrónica. 
d) Reducción del NADP. 
e) Captación de CO2 . 
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