La fotosíntesis es el primer paso del flujo de energía que ocurre que a través de la mayor parte del mundo con vida, capturan gran cantidad de energía que utilizan los organismos vivos.
La fotosíntesis no solo sustenta a las plantas y a otros organismos fotosintéticos como las algas y bacterias fotosintéticas, sino que también sustentan de forma indirecta a gran parte de los organismos no fotosintéticos, tales como animales, hongos, protozoarios, y la mayor parte de las bacterias.
¿Que
es un cloroplasto?
Los
cloroplastos
son orgánulos que
se
encuentran en
algunas células
de plantas y algas, pero no se
encuentran en las
de animales y hongos. Su estructura es aún más compleja que la mitocondrial: además de las dos membranas de la envoltura, tienen numerosos sacos internos formados por membrana que encierran el pigmento verde llamado clorofila.
Desde el punto de vista de la vida terrestre, los cloroplastos desempeñan una función aún más esencial que la de las mitocondrias: en ellos ocurre la fotosíntesis; esta función consiste en utilizar la energía de la luz solar para activar la síntesis de moléculas de carbono pequeñas y ricas en energía, y va acompañado de liberación de oxígeno.
Los cloroplastos producen tanto las moléculas nutritivas como el oxígeno que utilizan las mitocondrias.
*En las
plantas, los cloroplastos están principalmente dentro de la hoja de las células
del mesófilo, una capa con
múltiples espacios de aire y una muy alta concentración de vapor de agua.
*El interior de la hoja intercambia gases con el exterior
mediante poros microscópicos, llamados estomas. Cada célula mesófila tiene de 20 a
100 cloroplastos.
*La membrana
interna encierra una región llena de flujo llamada estroma, que contiene
la mayor parte de las enzimas requeridas
para producir moléculas de carbohidrato.
*El
cloroplasto, como la mitocondria, está rodeado
por las membranas externas e internas.
En el estroma
está suspendido un tercer sistema de membranas que forma un conjunto
interconectado de sacos planos discoidales llamados tilacoides.
*La membrana
del tilacoide forma un espacio interior lleno de flujo, la luz del tilacoide.
*En algunas
regiones del cloroplasto, los sacos tilacoides están acomodados en pilas y se les llama
grana o granos.
*Cada grana se
parece a una pila de monedas y cada “moneda” es un tilacoide. Algunas
membranas tilacoides se extienden de una grana a otra.
*Las membranas
tilacoides, como Las membranas mitocondriales internas, están implicadas en la
síntesis de ATP (trifosfato de
adenosina).
*Las células
procariotas fotosintéticas
no tienen cloroplastos, pero con frecuencia las membranas tilacoides se
acomodan alrededor de la periferia celular como repliegues de la membrana plasmática (mesosomas).
*Cada membrana
del tilacoide está llena de
moléculas de clorofila con una orientación precisa para absorber la luz y
proteínas de unión a clorofila que facilitan la transferencia de energía de una
molécula a otra.
*Existen varios
tipos de pigmentos de clorofila. El mas
importante es la clorofila a, que inicia las reacciones dependientes de la luz en
la fotosíntesis.
*La Clorofila b es un pigmento
accesorio que también
participa en la fotosíntesis.
*Los carotenoides son pigmentos
de color amarillo o anaranjado, entre los cuales se encuentran los carotenos y
sus productos de oxidación, las xantofilas.
*Las proteinas de la membrana tilacoidal se clasifican en 3 grupos:
*1. Proteinas asociadas a
los pigmentos y que forma
parte de los fotosistemas 1 y 2
*2. Proteinas de la cadena fotosintetica de transporte
de electrones
3. El complejo
de ATP, sintetiza, cuya estructura y funcion son semejantes al de la mitocondria
*Grana o granum
*Se define como
vesículas individuales que atraviesan el
estroma y conectan los grana entre sí. Los
tilacoides se disponen
como una pila de panquecas, también recibe el nombre de grana.
La
fotosíntesis se lleva acabo en dos fases
FASE CLARA
*Se lleva a
cabo en los discos
del tilacoide y se da en
dos procesos:
*1. fotolisis del
agua y
*2. liberación de oxigeno.
*Es un proceso que requiere
de la energía de la luz para fabricar ATP y
moléculas portadoras de energía NADPH
reducido, a usarse en la segunda etapa.
*En la fase clara
ocurren acontecimientos fundamentales para la vida en la tierra.
*La fotosíntesis
inicia cuando la clorofila capta la energía del sol. Un electrón se
desprende de la clorofila y fluye a través de un conjunto de moléculas transportadoras, tal como una
corriente eléctrica. Después de
desatar importantes reacciones
químicas, el electrón regresa a la clorofila para iniciar un nuevo ciclo.
FASE OSCURA
Se lleva a cabo en el estroma y tiene dos
procesos fijación del carbono y síntesis de la glucosa.
Es la etapa independiente de la luz
(etapa oscura), los productos de la primera etapa más CO2 son
utilizados para formar los enlaces C-C
de los carbohidratos.
Las reacciones de la etapa oscura usualmente ocurren en la oscuridad si los transportadores de energía
provenientes de la etapa clara están presentes.
Evidencias recientes
sugieren que la enzima más importante de
la etapa oscura
esta estimulada
indirectamente por la luz, de ser así el
termino no sería correcto denominarla
“etapa oscura”.
La etapa clara ocurre
en la grana y la oscura en
el estroma de los cloroplastos.
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