TEMA 6. FOTOSÍNTESIS.
1.- Generalidades
La vida en la tierra depende de la energía solar que es atrapada mediante la fotosíntesis. La
fotosíntesis es responsable de la producción de toda la materia orgánica de la tierra. La
mayor parte de los organismos autótrofos son fotosintéticos. Fuera de los sistemas
acuáticos, las plantas representan la base de la pirámide nutritiva que mantiene al resto de
seres vivos. La ecuación global de la fotosíntesis es la siguiente:
CO2 + H20 + Energía luminosa da lugar a C6H12O6 + O2
En el proceso se forman carbohidratos (que se almacenan o transforman en la planta) y O2
que se emite a la atmósfera y compensa el consumido en la respiración por los organismos
aeróbicos. La totalidad del proceso fotosintético se lleva a cabo en el cloroplasto.
Las etapas de la fotosíntesis.
La fotosíntesis tiene lugar en dos etapas:
- En la primera etapa, las reacciones dependientes de la luz o etapa luminosa, la luz es
absorbida por los pigmentos fotosintéticos de las membranas del tilacoide, provocando la
pérdida de electrones de la clorofila.
• En una secuencia de reacciones donde intervienen estos electrones se produce ATP
(energía química) y NADPH (poder reductor). En esta etapa las moléculas de agua se
rompen (fotolisis) para dar electrones (que reponen los perdidos por la clorofila) y
oxígeno.
- En la segunda etapa de la fotosíntesis, las reacciones independientes de la luz o etapa
oscura, el ATP y NADPH formados en la etapa luminosa, se utilizan para reducir el CO 2 a
carbohidratos. Esta incorporación del carbono en forma de materia orgánica se llama
fijación del carbono y se produce en el estroma del cloroplasto.
Estructura del cloroplasto.
, 2.- Absorción de la luz por los pigmentos
Naturaleza de la luz.
La radiación electromagnética está constituida
por ondas de distinta frecuencia (γ) o longitud
de onda ( λ=1/ γ). La energía de una radiación
se emite en unidades discretas llamadas
cuanto cuya energía es E=h γ (siendo h la
constante de Planck). O sea, la energía es
inversamente proporcional a la longitud de
onda. Las ondas de mayor longitud y menor
energía son las ondas de radio y televisión y
las de menor energía y mayor longitud son los
rayos gamma. La luz visible representa una
pequeña franja del espectro electromagnético que va desde los 400 a los 700 nm de longitud
de onda que se corresponden respectivamente con las luces de color violeta y rojo.
Pigmentos fotosintéticos.
Los principales pigmentos fotosintéticos son las clorofilas (verdes) y los carotenoides
(amarillo-anarajandos). En los vegetales existen dos tipos de clorofilas: la a y la b. Los
carotenoides contienen 40 átomos de C y pueden ser carotenos (C, H) y xantofilas (C, H,
O).
Espectros de absorción y de acción.
El espectro de absorción de una
sustancia indica el tipo de fotones que
absorbe.
- Las clorofilas absorben mejor los
fotones de luz azul y roja.
- Los carotenoides los de luz azul.
El espectro de acción de un proceso
indica el tipo de luz que resulta más
favorable para el proceso. En el caso de
la fotosíntesis los mayores rendimientos
se consiguen con la luz azul y la roja. La
coincidencia entre ambos tipos de
espectros demuestra que clorofilas y
carotenoides son los principales pigmentos fotosintéticos.
Absorción de la luz por los pigmentos
fotosintéticos.
La radiación solar que incide sobre las hojas es
blanca (mezcla de todas las λ del visible).
Debido a su espectro de absorción, los pigmentos
fotosintéticos absorben sobre todo las λ
correspondientes a la luz azul y roja. El
conjunto de λ de la radiación no absorbida
1.- Generalidades
La vida en la tierra depende de la energía solar que es atrapada mediante la fotosíntesis. La
fotosíntesis es responsable de la producción de toda la materia orgánica de la tierra. La
mayor parte de los organismos autótrofos son fotosintéticos. Fuera de los sistemas
acuáticos, las plantas representan la base de la pirámide nutritiva que mantiene al resto de
seres vivos. La ecuación global de la fotosíntesis es la siguiente:
CO2 + H20 + Energía luminosa da lugar a C6H12O6 + O2
En el proceso se forman carbohidratos (que se almacenan o transforman en la planta) y O2
que se emite a la atmósfera y compensa el consumido en la respiración por los organismos
aeróbicos. La totalidad del proceso fotosintético se lleva a cabo en el cloroplasto.
Las etapas de la fotosíntesis.
La fotosíntesis tiene lugar en dos etapas:
- En la primera etapa, las reacciones dependientes de la luz o etapa luminosa, la luz es
absorbida por los pigmentos fotosintéticos de las membranas del tilacoide, provocando la
pérdida de electrones de la clorofila.
• En una secuencia de reacciones donde intervienen estos electrones se produce ATP
(energía química) y NADPH (poder reductor). En esta etapa las moléculas de agua se
rompen (fotolisis) para dar electrones (que reponen los perdidos por la clorofila) y
oxígeno.
- En la segunda etapa de la fotosíntesis, las reacciones independientes de la luz o etapa
oscura, el ATP y NADPH formados en la etapa luminosa, se utilizan para reducir el CO 2 a
carbohidratos. Esta incorporación del carbono en forma de materia orgánica se llama
fijación del carbono y se produce en el estroma del cloroplasto.
Estructura del cloroplasto.
, 2.- Absorción de la luz por los pigmentos
Naturaleza de la luz.
La radiación electromagnética está constituida
por ondas de distinta frecuencia (γ) o longitud
de onda ( λ=1/ γ). La energía de una radiación
se emite en unidades discretas llamadas
cuanto cuya energía es E=h γ (siendo h la
constante de Planck). O sea, la energía es
inversamente proporcional a la longitud de
onda. Las ondas de mayor longitud y menor
energía son las ondas de radio y televisión y
las de menor energía y mayor longitud son los
rayos gamma. La luz visible representa una
pequeña franja del espectro electromagnético que va desde los 400 a los 700 nm de longitud
de onda que se corresponden respectivamente con las luces de color violeta y rojo.
Pigmentos fotosintéticos.
Los principales pigmentos fotosintéticos son las clorofilas (verdes) y los carotenoides
(amarillo-anarajandos). En los vegetales existen dos tipos de clorofilas: la a y la b. Los
carotenoides contienen 40 átomos de C y pueden ser carotenos (C, H) y xantofilas (C, H,
O).
Espectros de absorción y de acción.
El espectro de absorción de una
sustancia indica el tipo de fotones que
absorbe.
- Las clorofilas absorben mejor los
fotones de luz azul y roja.
- Los carotenoides los de luz azul.
El espectro de acción de un proceso
indica el tipo de luz que resulta más
favorable para el proceso. En el caso de
la fotosíntesis los mayores rendimientos
se consiguen con la luz azul y la roja. La
coincidencia entre ambos tipos de
espectros demuestra que clorofilas y
carotenoides son los principales pigmentos fotosintéticos.
Absorción de la luz por los pigmentos
fotosintéticos.
La radiación solar que incide sobre las hojas es
blanca (mezcla de todas las λ del visible).
Debido a su espectro de absorción, los pigmentos
fotosintéticos absorben sobre todo las λ
correspondientes a la luz azul y roja. El
conjunto de λ de la radiación no absorbida
