El reino vegetal juega un papel absolutamente crucial para la existencia de la vida tal y como la conocemos. No solo por su posición en la cadena alimentaria, sino también por su función regeneradora de la atmósfera, dado que la fotosíntesis contribuye a equilibrar los niveles de los gases que componen el aire que respiramos.
A continuación, vamos a desgranar el mecanismo de este fundamental proceso bioquímico.
Indice
¿Qué es la fotosíntesis?
También denominada función clorofílica, la fotosíntesis es un proceso bioquímico, mediante el cual, algas, plantas y bacterias fotosintéticas transforman la materia inorgánica en orgánica. A saber, a través de la fotosíntesis, estos organismos convierten dióxido de carbono y agua en azúcares.
La fotosíntesis es el proceso de nutrición que emplean los organismos autótrofos con clorofila, ya que las moléculas orgánicas sintetizadas se pueden emplear como energía química. Así, funcionan en procesos como la respiración celular.
El término procede del griego “foto” (luz) y “synthesis” (composición), pues este proceso bioquímico permite fabricar nutrientes orgánicos que almacenan la energía solar.
¿Qué es la clorofila?
La fotosíntesis solo es posible en presencia de la clorofila, pues este pigmento, además de darle a plantas y algas su característico color verde, posee sensibilidad a la luz solar. Se localiza en los cloroplastos, un tipo de célula eucariota que contiene proteínas y enzimas que posibilitan el desarrollo de reacciones químicas importantísimas para el ecosistema y la vida en el planeta.
Así pues, podemos constatar que la principal característica de la clorofila es su sensibilidad a la luz. Y es que, para realizar el proceso fotosintético, se requiere de la captación de energía lumínica para generar sustancias orgánicas en base al dióxido de de carbono y el agua obtenidos de la atmósfera y el suelo, respectivamente.
¿Quién descubrió el proceso de la fotosíntesis en las plantas?
Se conoce desde hace más de doscientos años, tras ser divulgado por el científico británico Joseph Priestly, en 1772.
En su estudio se pone de manifiesto, primordialmente, la idea de que la vegetación de la naturaleza no crece en vano; más bien tiene una función regeneradora y equilibradora, limpiando la atmósfera. A esto, claro está, se le añade su también indispensable posición en la cadena trófica.
Importancia de la fotosíntesis
Ya lo hemos adelantado con anterioridad: la importancia de la fotosíntesis oxigénica es tal, que la existencia de vida en el planeta Tierra sería imposible sin ella.
La mayoría de los seres vivos, los seres humanos incluidos, requiere de oxígeno (O2) para respirar. Este proceso toma oxígeno de la atmósfera y vierte dióxido de carbono. Los autótrofos realizan un proceso inverso, obteniendo CO2 y devolviendo O2, con lo que contribuyen a mantener equilibrados los niveles de gases presentes en el aire.
No nos olvidemos de que, además, existen otros procesos que son grandes generadores de dióxido de carbono, como la combustión, por ejemplo.
Características de la fotosíntesis
En términos generales, podemos mencionar las siguientes características de la fotosíntesis.
- Se trata de un proceso bioquímico que aprovecha la luz del Sol para obtener compuestos orgánicos. De este modo, se produce la síntesis de nutrientes desde elementos inorgánicos.
- La pueden realizar organismos autótrofos, poseedores de clorofila, un pigmento fotosintético.
- Es un proceso de nutrición propio de plantas, algas, fitoplancton y bacterias fotosintéticas.
- Aunque muy pocos, existen animales, como la babosa marina, que pueden realizar fotosíntesis.
- La fotosíntesis en plantas y algas se lleva a cabo en los cloroplastos.
- Tenemos dos tipos de fotosíntesis: oxigénica y anoxigénica. En la primera, se usa agua para producir oxígeno, mientras que en la segunda se usa sulfuro de hidrógeno para liberar azufre.
- En la antigua Grecia ya se creía, acertadamente, que había una relación entre la luz solar y las plantas.
Etapas de la fotosíntesis
Las fases de la fotosíntesis se dividen en función de la cantidad de luz solar que recibe la planta. Tomando esto como referencia, durante el proceso de la fotosíntesis contamos con dos ciclos bien definidos: etapa lumínica y etapa oscura.
Fase lumínica
Como cabría esperar, la fase lumínica, también denominada fase fotoquímica, ocurre únicamente cuando hay luz presente y se desarrolla en la membrana tilacoide de los cloroplastos. Estos, haciendo uso de la clorofila, transforman la luz en energía química; más concretamente en moléculas de glucosa.
Pero ahondemos más en cómo se realiza esta fase de la fotosíntesis: la mencionada transformación de energía lumínica a energía química se lleva a cabo gracias a los compuestos químicos ATP, una molécula que reserva la energía, y la NADPH, quien se encarga de transportar electrones.
En el interior del cloroplasto, encontramos dos tipos de fotosistemas:
- Fotosistema 1 (FSI)
- Fotosistema 2 (FSII)
Cada uno de ellos está compuesto por múltiples proteínas que, a su vez tienen una mezcla de pigmentos y moléculas tales como los carotenoides y la clorofila, que permiten la absorción de la luz solar.
Mientras eso sucede, los pigmentos de los fotosistemas funcionan como un vehículo que permite la canalización de energía hacia los centros de reacción. Cuando un pigmento es atraído por la luz, este transfiere la energía a otro pigmento que se encuentre cerca. A su vez, este pigmento cercano también puede transportar esa energía a otro que también se encuentre cerca del mismo, y así sucesivamente.
Este ciclo de la fotosíntesis, la etapa luminosa, comienza su proceso en el fotosistema II, utilizando la luz como fuente de energía para separar los átomos de las moléculas del agua (H2O), lo que libera oxígeno e hidrógeno, además de electrones. Acto seguido, los electrones se trasladan al fotosistema I, en el cual el ATP es liberado.
Fase oscura
Durante la etapa oscura de la fotosíntesis, o biosintética, el dióxido de carbono que se encuentra en la atmósfera es capturado con el propósito de ser convertido en glucosa.
Se llama así porque no requiere luz para darse lugar. Sin embargo, no es exclusiva de la noche, sino que se produce en cualquier momento. Eso sí, hay que tener en cuenta que, aunque no necesite energía lumínica, sí necesita NADPH y ATP, ambos conformados en la fase lumínica.
