13.8: Resumen del Capítulo
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Solo ciertos organismos, llamados fotoautótrofos, pueden realizar la fotosíntesis; requieren la presencia de clorofila, un pigmento especializado que absorbe ciertas porciones del espectro visible y puede capturar energía de la luz solar. La fotosíntesis utiliza dióxido de carbono y agua para ensamblar moléculas de carbohidratos y liberar oxígeno como producto de desecho a la atmósfera. Los autótrofos eucariotas, como las plantas y las algas, tienen orgánulos llamados cloroplastos en los que tiene lugar la fotosíntesis, y se acumula almidón. En procariotas, como las cianobacterias, el proceso es menos localizado y ocurre dentro de membranas plegadas, extensiones de la membrana plasmática y en el citoplasma.
Los pigmentos de la primera parte de la fotosíntesis, las reacciones dependientes de la luz, absorben energía de la luz solar. Un fotón golpea los pigmentos de la antena del fotosistema II para iniciar la fotosíntesis. La energía viaja al centro de reacción que contiene clorofila a a la cadena de transporte de electrones, que bombea protones hacia el interior del tilacoide. Esta acción acumula una alta concentración de iones. Los protones fluyen a través de ATP sintasa vía quimiósmosis para formar moléculas de ATP, las cuales son utilizadas para la formación de moléculas de azúcar en la segunda etapa de la fotosíntesis. El fotosistema I absorbe un segundo fotón, lo que da como resultado la formación de una molécula de NADPH, otro portador de energía y potencia reductora para las reacciones independientes de la luz.
Usando los portadores de electrones formados en los primeros pasos de la fotosíntesis, las reacciones independientes de la luz, o el ciclo de Calvino, toman CO 2 del ambiente. Una enzima, RuBisCO, cataliza una reacción con CO 2 y otra molécula, RubP. Después de tres ciclos, una molécula de tres carbonos de G3P deja el ciclo para formar parte de una molécula de carbohidrato. Las moléculas de G3P restantes permanecen en el ciclo para regenerarse en RuBP, que luego está lista para reaccionar con más CO 2.
La fotorespiración es el proceso por el cual RubiSco se une a O 2 en lugar de CO 2 y se descompone en lugar de construir azúcares. Las plantas C 3, C 4 y CAM tienen diferentes estrategias para reducir la fotorespiración.
Al igual que los animales, las plantas también deben descomponer los azúcares para producir energía utilizable en forma de ATP a través del proceso de respiración celular aeróbica. El proceso comienza con la glucólisis en el citoplasma, continúa con la oxidación del piruvato y el ciclo del ácido cítrico en la matriz mitocondrial, y concluye con la fosforilación oxidativa en las cristales de las mitocondrias. En general, consume glucosa y oxígeno gaseoso y libera dióxido de carbono y agua.
Después de completar este capítulo, deberías poder...
- Describir los diferentes tipos de energía.
- Describir la estructura y función del ATP.
- Explicar la relevancia de la fotosíntesis para otros seres vivos.
- Identificar los sustratos y productos de la fotosíntesis.
- Describir las principales estructuras involucradas en la fotosíntesis.
- Relacionar las reacciones dependientes de la luz e independientes de la luz.
- Resumir los resultados experimentales que revelaron detalles sobre el proceso de fotosíntesis.
- Relacionar la longitud de onda, la energía y el tipo de radiación electromagnética (y el color de la luz visible).
- Explicar cómo las plantas absorben la energía de la luz solar.
- Detallar los pasos de las interacciones dependientes de la luz.
- Detallar los tres pasos de las reacciones independientes de la luz.
- Definir fijación de carbono.
- Definir la fotorespiración.
- Explique cómo las plantas C3, C4 y CAM reducen la fotorespiración.
- Esbozar la vía C 4 y comparar su uso por plantas C 4 y plantas CAM.
- Identificar los reactivos y productos de la respiración celular aeróbica.
- Explicar cada paso de la respiración celular aeróbica y en qué parte de la célula se produce.
Atribución
Curada y autoría de Melissa Ha usando 8 Fotosíntesis de Biology 2e por OpenStax (licenciado CC-BY). Accede gratis en openstax.org.