Fotosíntesis: fase luminosa, fase oscura y factores que la limitan

Resumen

El texto explica la fotosíntesis en sus dos fases principales: la fase luminosa, que depende de la luz y genera ATP y NADPH, y la fase oscura, que fija el CO2 en el Ciclo de Calvin dentro del estroma de los cloroplastos. También describe las modalidades acíclica y cíclica de la fase luminosa y enumera los factores que limitan el rendimiento del proceso.

Puntos clave

La fotosíntesis consta de una fase luminosa (dependiente de la luz) y una fase oscura (independiente de la luz).
La fase luminosa genera ATP y NADPH, y ocurre en los tilacoides.
La fase acíclica produce una molécula de ATP y otra de NADPH; la cíclica produce solo ATP.
Por cada dos fases acíclicas se produce una cíclica, para obtener el ATP y NADPH necesarios en la fase oscura.
La fase oscura ocurre en el estroma de los cloroplastos y fija el CO2 en el Ciclo de Calvin mediante enlaces C-C.
Factores que afectan el rendimiento: temperatura, concentración de CO2 y O2, intensidad luminosa, disponibilidad de agua y tiempo de iluminación.

Ponte a prueba

El Proceso de la Fotosíntesis: Fases y Factores Clave

La fotosíntesis es un proceso vital que ocurre en dos fases principales:

1. La Fase Luminosa (Dependiente de la Luz)

Esta primera fase es un proceso que depende directamente de la luz. Requiere la energía lumínica para generar los transportadores de energía, NADPH y ATP, que serán utilizados en la segunda fase.

Modalidades de la Fase Luminosa:

Fase Acíclica: Conlleva la formación de una molécula de ATP y otra de NADPH.
Fase Cíclica: Se utiliza solo para la formación de ATP.

Esta particularidad tiene lugar porque para la fase oscura se necesitan 3 moléculas de ATP y 2 de NADPH. Si solo existiera la fase acíclica, sobrarían moléculas de NADPH. Para evitar este desequilibrio, por cada dos fases acíclicas se produce una cíclica, obteniendo así la cantidad precisa de ATP y NADPH necesaria en la fase oscura.

2. La Fase Oscura (Independiente de la Luz)

La fase independiente de la luz se realiza cuando el NADPH y el ATP que proceden de la fase luminosa son utilizados para crear biomoléculas orgánicas con enlaces covalentes (C-C), gracias al CO₂ atmosférico. Las reacciones oscuras pueden realizarse en la oscuridad, con la condición de que la fuente de energía (ATP) y el poder reductor (NADPH) se encuentren presentes. La fase oscura se efectúa en el estroma de los cloroplastos, mientras que la luminosa ocurre en los tilacoides.

Reacciones de la Fase Oscura: El Ciclo de Calvin

Las reacciones de fijación o reducción del carbono se producen en el Ciclo de Calvin. Dos moléculas producidas en la fase luminosa, el NADPH y el ATP, participan activamente en la reducción del CO₂.

El CO₂ pasa al interior de organismos unicelulares y de otros autótrofos acuáticos por difusión. Las plantas terrestres, para protegerse de la desecación, han desarrollado estructuras especializadas llamadas estomas, que permiten el intercambio gaseoso. En el estroma de los cloroplastos se encuentran presentes las enzimas que intervienen en el Ciclo de Calvin.

Factores Limitantes de la Fotosíntesis

El rendimiento de la fotosíntesis está influenciado por diversos factores clave:

La temperatura
La concentración de dióxido de carbono (CO₂)
La concentración de oxígeno (O₂)
La intensidad luminosa
La disponibilidad de agua
El tiempo de iluminación

Preguntas frecuentes

¿Dónde ocurre la fase oscura de la fotosíntesis?

La fase oscura se realiza en el estroma de los cloroplastos, donde se encuentran las enzimas del Ciclo de Calvin.

¿Por qué la fase luminosa tiene una fase cíclica además de la acíclica?

La fase oscura necesita 3 moléculas de ATP y 2 de NADPH. Si solo existiera la fase acíclica, sobraría NADPH, por lo que por cada dos acíclicas se produce una cíclica para equilibrar las cantidades.

¿Cómo entra el CO2 en los organismos?

Los organismos unicelulares y los autótrofos acuáticos lo incorporan por difusión. Las plantas terrestres lo hacen a través de los estomas, estructuras que permiten el intercambio gaseoso y evitan la desecación.