Fase luminosa
Comprende
las reacciones químicas que se realizan en presencia
de la luz y se llevan a cabo en las membranas tilacoidales en los granas de
los cloroplasto. Las reacciones luminosas de la fotosíntesis se dividen en dos
grupos de reacciones: fotofosforilación
cíclica y fotofosforilación acíclica. La primera es la producción de ATP a
partir de ADP, la fotofosforilación no cíclica produce ATP y NADPH2.
En la fotofosforilación cíclica, la luz solar excita los electrones de
las moléculas de clorofila, lo cual hace que pasen a un nivel más alto
de energía. Estos electrones activados entran en una cadena
transportadora de electrones, es decir, son absorbidos por una molécula y
donados posteriormente hasta llegar a la molécula de la que salió, pero
al hacerlo liberan energía en forma gradual, la cual usa para
fosforilar moléculas de ADP y así formar ATP.
La fotofosforilación se
lleva a cabo en dos fotosistemas, que se encuentran en las membranas de
los tilacoides y se diferencian entre sí por el tipo de longitud de
onda de la luz que absorben.
Cuando se produce la fotólisis de dos
moléculas de agua, produciendo dos iones hidrógeno (2H+) y dos radicales
de oxidrilo (2OH–), se liberan los dos electrones (2e-). Los radicales
oxhidrilo formarán después agua y oxígeno atómico como productos finales
de la fotosíntesis. Los dos iones de hidrógeno son aceptados por el
NADP2.
a) Se excitan dos moléculas de clorofila p680 liberando tanto dos
electrones que pasan por otros transportadores como la energía
suficiente para la síntesis de dos moléculas de ATP; hasta llegar a
clorofila p700. Los electrones que se liberaron de la hidrólisis son
recuperados por la clorofila p680.
b) La luz llega a dos moléculas de
clorofila p700, liberando dos electrones que son captados por una
cadena de transporte de electrones que los lleva a una molécula de NADP,
misma que se reduce.
c) El “hueco” electrónico que queda en p700 no
excitado, del fotosistema I, debe “rellenarse”, los electrones
necesarios para esto provienen del agua a través de una cadena de
transporte electrónico que se extiende del fotosistema II. Cuando se
ilumina el fotosistema II, un electrón de su fotocentro reactivo es
elevado a un nivel mayor de energía y fluye al hueco electrónico en p700
del fotosistema I, reduciéndose nuevamente.
Por cada par de electrones que siguen este camino, se generan dos moléculas de ATP.
Fase oscura
La mayoría de las plantas utilizan el ciclo de Calvin o del C para fijar carbono. La fase oscura comprende las reacciones que no dependen de la luz, esto no significa que necesariamente se realizan durante la noche; se llevan a cabo en el estroma del cloroplasto e incluyen una serie de reacciones en las que a partir de CO2 se sintetiza glucosa, utilizando la energía acumulada en el ATP y en el NADPH2 que se encuentra disuelto en el estroma y que se obtuvo durante la fase luminosa. Se inicia a partir de seis moléculas de ribulosa fosfato y azúcares de cinco átomos de C que se unen con bióxido de carbono (captación de CO2) para formar moléculas de seis átomos, que luego se rompen en 12 moléculas de tres carbonos llamadas ácido fosfoglicérico; de éstas, 10 son utilizadas para regenerar las 6 ribulosas fosfato iniciales y las otras dos forman glucosa o algunos otros carbohidratos que son el producto final de la fotosíntesis.
En conclusión, seis moléculas de CO2 y agua pasan a formar parte de una molécula de glucosa (C6H12O6).
En conclusión, seis moléculas de CO2 y agua pasan a formar parte de una molécula de glucosa (C6H12O6).
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