16.1: Preludio a la Química Orgánica

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Toda la vida en la Tierra se basa en última instancia en la fotosíntesis. La fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas absorben CO ₂ y H ₂ O de su entorno y, en presencia de la luz solar, convierten esas sustancias en un azúcar simple (glucosa) y finalmente almidones y otros bloques de construcción de la vida. La reacción química neta de fotosíntesis es la siguiente:

\[6CO_{2}+6H_{2}O \overset{light}{\rightarrow} C_{6}H_{12}O_{6}+6O_{2}\nonumber \]

El oxígeno también es un producto de la fotosíntesis. La mayoría de las formas de vida animal (incluidas las personas) dependen del oxígeno para respirar, lo que hace que las plantas sean indispensables. Prácticamente todas las fuentes de alimentos provienen de plantas, consumidas directamente (como frutas, verduras o granos) o indirectamente (como materia prima para animales cárnicos como ganado vacuno, aves, cerdos, ovejas, cabras y similares). Las plantas son absolutamente necesarias para que la vida exista.

Se muestra un vasto campo de trigo verde en crecimiento — Figura\(\PageIndex{1}\): Fotosíntesis. En presencia del sol, las plantas realizan la fotosíntesis, las reacciones químicas que convierten CO ₂ y H ₂ O en glucosa. La reacción también produce O ₂, que es necesario para la vida animal. Prácticamente toda la vida en la Tierra depende de la fotosíntesis.

La reacción neta para la fotosíntesis es engañosamente simple. Una serie de reacciones, llamadas reacciones dependientes de la luz, comienzan por la absorción de luz por los pigmentos (no solo la clorofila, como comúnmente se entiende mal) en las células vegetales. A esto le sigue una serie de reacciones independientes de la luz, llamadas así no porque ocurran en la oscuridad, sino porque no involucran directamente la luz. Sin embargo, las reacciones independientes de la luz involucran los productos de reacciones estimuladas por la luz, por lo que finalmente dependen de la luz. Toda la serie de reacciones involucra muchos químicos, enzimas, rompiendo y haciendo enlaces químicos, la transferencia de electrones e iones H ⁺, y otros procesos químicos. La elucidación de los pasos reales de la fotosíntesis, un proceso aún no duplicado artificialmente, es un logro importante de la química moderna.