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Biología 4° Secundaria

Es un proceso mediante el cual los organismos con clorofila (las plantas, algunos protistas y ciertas
bacterias) obtienen glucosa y otros nutrientes al capturar la energía solar y transformarla en energía
química.

La clorofila es un compuesto orgánico que captura la luz solar, provocando la ruptura de la molécula de agua
(H2O) separando el Hidrógeno (H) del Oxígeno (O). El oxígeno formado se libera a la atmósfera.
La estructura de las moléculas de clorofila tiene dos partes: un anillo de porfirina que contiene magnesio y
cuya función es absorber luz, y una cadena hidrófoba de fitol (fitol: alcohol hidrófobo) cuya función es
mantener la clorofila integrada en la membrana fotosintética.

El cloroplasto: Plastidio de mayor importancia vegetal, son responsables de la conversión fotosintética de
CO en carbohidratos. Además, los cloroplastos sintetizan aminoácidos, ácidos grasos y los componentes
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lipídicos de sus propias membranas. En los cloroplastos también tiene lugar la reducción de nitrito (NO -) a
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amoniaco (NH ), una etapa esencial en la incorporación de nitrógeno a los compuestos orgánicos. Presenta
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una matriz acuosa llamada estroma y los tilacoides (apilamiento de tilacoides se llama grana.
La cavidad interna llamada estroma, en la que se llevan a cabo reacciones de fijación de CO , contiene ADN
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circular bicatenario, ribosomas (de tipo 70S, como los bacterianos), gránulos de almidón, lípidos y otras
sustancias.

Los fotosistemas I y II se encuentran muy separados en la membrana del tilacoide
Tanto el centro de reacción del fotosistema II, como sus clorofilas y proteínas asociadas se encuentran
mayormente en los grana. En cambio el centro de reacción del fotosistema I, sus pigmentos antena
asociados, las proteínas de transferencia de electrones y la enzima que cataliza la formación de ATP se
encuentran casi exclusivamente en las lamelas del estroma y los extremos de los grana.
Esto significa que los dos eventos fotoquímicos implicados en la fotosíntesis aeróbica están muy separados
(muchas decenas de nanómetros). Esto nos indica que existen transportadores de electrones entre la
membrana en la región del grana a la membrana en la región del estroma. No está clara la razón funcional de
esta separación, aunque se cree que es una manera de mejorar la eficiencia de distribución energética entre
los dos fotosistemas.
Fotosistema I (PS I 700): Se localiza en las zonas del tilacoides que no se apilan, y su centro activo posee
dos clorofilas llamadas P700.-
Fotosistema II (PS II 680): Se localiza en las zonas donde el tilacoides se apila, y su centro activo posee dos
clorofilas llamadas P680.

Etapas de la fotosíntesis
La fotosíntesis se realiza en dos etapas: en la primera fase, la serie de reacciones desencadenada depende
de la luz (fase lumínica) y en la segunda fase, la serie de reacciones que ocurre es independiente de la luz
(fase oscura).

Etapa luminosa
Es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la colaboración de la luz solar y la clorofila. La
clorofila capta la luz solar y ésta rompe la molécula de agua (H2O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno (O).
El oxígeno se libera a la atmósfera y la energía no utilizada es almacenada en moléculas especiales llamadas
ATP.

 Se realiza en la membrana de los tilacoides, donde se halla la cadena de transporte de electrones y la ATP
sintetasa responsables de la conversión de la energía lumínica en energía química (ATP) y de la generación
poder reductor (NADPH+).

La fase luminosa o fotoquímica puede presentarse en dos modalidades: con transporte acíclico de
electrones o con transporte cíclico de electrones. En la acíclica se necesitan los dos fotosistemas el I y el II.
En la cíclica sólo el fotosistema I.

La fase luminosa acíclica se inicia con la llegada de fotones al fotosistema II. Excita a su pigmento diana
P680 que pierde tantos electrones como fotones absorbe. Tras esta excitación existe un paso continuo
entre moléculas capaces de ganar y perder esos electrones.
-Pero para reponer los electrones que perdió el pigmento P680 se produce la hidrólisis de agua (fotolisis del
agua), desprendiendo oxígeno. Este proceso se realiza en la cara interna de la membrana de los tilacoides.
-Por último, los electrones son introducidos en el interior del tilacoide por el citocromo b-f y crean una
diferencia de potencial electroquímico (hipótesis quimiosmótica de Mitchell) a ambos lados de la membrana.
Esto hace salir protones a través de las ATP sintetasas con la consiguiente síntesis de ATP que se acumula
en el estroma (fosforilación del ADP).

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