Las plantas y las algas actúan como el banco de alimentos del mundo gracias a sus increíbles poderes fotosintéticos. En el proceso de la fotosíntesis, la luz solar es captada por organismos vivos y utilizada para producir glucosa y otros compuestos ricos en energía a base de carbono. los científicos encuentran intrigantes las tres etapas del proceso, y el centro de bioenergía y fotosíntesis en la universidad estatal de Arizona incluso argumenta la importancia de la fotosíntesis en relación con otros procesos biológicos.
¿Qué es la fotosíntesis?
La fotosíntesis es un proceso complejo que se puede dividir en dos o más etapas, tales como reacciones dependientes de la luz e independientes de la luz. El modelo de fotosíntesis en tres etapas comienza con la absorción de la luz solar y termina en la producción de glucosa.
Las plantas, las algas y ciertas bacterias se clasifican como autótrofas, lo que significa que son capaces de satisfacer sus necesidades nutricionales a través de la fotosíntesis. Los autótrofos se encuentran al final de la cadena alimenticia porque producen alimentos para todos los demás organismos vivos. por ejemplo, las plantas son consumidas por los pastores, quienes pueden eventualmente ser una fuente de alimento para los depredadores y descomponedores.
La comida no es la única aportación de la fotosíntesis. La energía almacenada en combustibles fósiles y madera se utiliza para calentar hogares, negocios e industrias. los científicos estudian las etapas de la fotosíntesis para aprender más sobre cómo los autótrofos utilizan la energía solar y el dióxido de carbono para producir compuestos orgánicos. Los hallazgos de la investigación podrían conducir a nuevos métodos de producción de cultivos y mayores rendimientos.
El proceso de fotosíntesis: Etapa 1: Recolección de energía radiante.
Cuando un rayo de luz solar golpea una planta verde y frondosa, el proceso de la fotosíntesis se pone en marcha. El primer paso de la fotosíntesis se produce en los cloroplastos de las células vegetales. los fotones de luz son absorbidos por un pigmento llamado clorofila, que es abundante en la membrana tilacoide de cada cloroplasto. La clorofila parece verde al ojo porque no absorbe las ondas verdes en el espectro de luz. los refleja en su lugar, así que ese es el color que ves.
Las plantas absorben dióxido de carbono a través de sus estomas (aberturas microscópicas en el tejido) para usar en la fotosíntesis. Las plantas transpiran y reponen oxígeno en el aire y el océano.
Etapa 2: conversión de energía radiante.
Una vez que la energía radiante de la luz solar es absorbida, la planta convierte la energía de la luz en una forma de energía química utilizable para alimentar las células de la planta. En las reacciones dependientes de la luz que ocurren durante la segunda etapa del proceso de fotosíntesis, los electrones se excitan y se separan de las moléculas de agua, dejando el oxígeno como un subproducto. Los electrones de hidrógeno de la molécula de agua luego se mueven a un centro de reacción en la molécula de clorofila.
en el centro de reacción, el electrón pasa a lo largo de una cadena de transporte, ayudado por la enzima atp sintasa. La energía se pierde a medida que el electrón excitado cae a niveles de energía más bajos. la energía de los electrones se transfiere a trifosfato de adenosina (atp) y se reduce la nicotinamida adenina fosfato dinucleótido de adenina (nadph), comúnmente denominada "moneda de energía" de las células.
Etapa 3: almacenamiento de energía radiante.
la última etapa del proceso de fotosíntesis se conoce como el ciclo de calvin-benson, en el que la planta utiliza dióxido de carbono atmosférico y agua del suelo para convertir atp y nadph. Las reacciones químicas que forman el ciclo de Calvin-Benson ocurren en el estroma del cloroplasto. Esta etapa del proceso de fotosíntesis es independiente de la luz y puede ocurrir incluso de noche.
atp y nadph tienen una vida útil corta y deben ser convertidos y almacenados por la planta. la energía de las moléculas atp y nadph permite a la célula usar o "arreglar" el dióxido de carbono atmosférico, lo que resulta en la producción de azúcar, ácido graso y glicerol en la tercera etapa de la fotosíntesis. La energía que la planta no necesita se almacena inmediatamente para su uso posterior.