3: Fotosíntesis

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3.1: Descubrimiento de la fotosíntesis
La historia de los estudios realizados sobre la fotosíntesis se remonta al siglo XVII con Jan Baptist van Helmont. Rechazó la antigua idea de que las plantas toman la mayor parte de su biomasa del suelo.
3.2: Escenario ligero
Los participantes de la etapa de luz incluyen fotosistemas (“clorofila”), luz, agua, ATPasa, protones y un portador de hidrógeno (NADP+). La idea básica de la etapa de luz es que la célula necesita ATP para ensamblar (posteriormente) dióxido de carbono en azúcar. Para fabricar ATP, la celda necesita corriente eléctrica: bomba de protones. Para hacer esta corriente, la célula necesita la diferencia de carga eléctrica (diferencia de potenciales) entre los compartimentos tilacoides (vesícula o bolsa de membrana) y matriz (estroma) del cloroplasto.
3.3: Etapa enzimática
La etapa enzimática tiene muchos participantes. Estos incluyen dióxido de carbono, portador de hidrógeno con hidrógeno (NADPH), ATP, bifosfato de ribulosa (RuBP, o C 5) y Rubisco junto con algunas otras enzimas. Todo ocurre en la matriz (estroma) del cloroplasto.
3.4: Vía C4
El rubisco es la enzima de extrema importancia ya que inicia la asimilación del dióxido de carbono. Desafortunadamente, Rubisco es “de dos caras” ya que también cataliza la fotorespiración. La fotorespiración significa que las plantas toman oxígeno en lugar de dióxido de carbono. Rubisco cataliza la fotorespiración si hay una alta concentración de oxígeno (que generalmente es resultado de una etapa de luz intensa).
3.5: Respiración Verdadera
El error común sobre las plantas es que su único proceso metabólico relacionado con la energía es la fotosíntesis. Sin embargo, como la mayoría de los eucariotas, las plantas tienen mitocondrias en las células y utilizan respiración aeróbica (relacionada con el oxígeno) para obtener energía. Por lo general, las plantas gastan mucho menos oxígeno en la respiración que en la fotosíntesis. Sin embargo, por las noches las plantas hacen exactamente lo mismo que los animales, ¡y solo hacen dióxido de carbono!

Miniaturas: Células vegetales con cloroplastos visibles (de un musgo, Plagiomnium afine). Imagen utilizada con permiso (CC BY SA 3.0 Unported; Kristian Peters).