Fotosíntesis y Quimiosíntesis: Procesos Metabólicos de Transformación Energética

La Fotosíntesis

Es un proceso anabólico que consiste en transformar la materia inorgánica en orgánica. La energía solar es captada por la clorofila. Los productos finales de la fotosíntesis son moléculas orgánicas muy variadas. El proceso transcurre en dos fases: luminosa y oscura.

Fase Luminosa

Conjunto de reacciones que ocurren en presencia de luz y se realizan en los tilacoides del cloroplasto. La clorofila absorbe energía luminosa, la cual es transformada en energía química mediante la síntesis de dos productos muy energéticos: ATP y NADPH₂.

• Al incidir la luz sobre la clorofila, esta se excita y algunos de sus electrones adquieren suficiente energía para escapar de la molécula.
• Los electrones son captados, transformándose en el primer miembro de la cadena de transporte de electrones y finalmente llegan al NADP⁺, que también capta protones del líquido acuoso del cloroplasto, obteniéndose así NADPH₂.
• Para restituir la clorofila activada a su situación inicial, se necesitan electrones procedentes del agua. Parte de la energía luminosa absorbida se usa para romper moléculas de H₂O (fotólisis).
• Los protones pasan al líquido acuoso, el oxígeno se libera como subproducto de la fotosíntesis y los electrones llegan a la clorofila, liberando energía y dando lugar al ATP.

Fase Oscura

Tiene lugar en el estroma del cloroplasto y no requiere la presencia de luz. Consiste en la captación de CO₂ y su reducción orgánica, utilizándose la energía del ATP y el poder reductor del NADPH₂.

El CO₂ es fijado por una pentosa, la ribulosa difosfato. Mediante una serie de reacciones, durante las cuales se consume ATP y NADPH₂, se forman dos moléculas de fosfogliceraldehído. Por cada molécula de CO₂ fijada se forman dos moléculas de triosa. A partir de esta mezcla, se siguen dos rutas diferentes:

• Regeneración de la ribulosa difosfato consumida: Ciclo de Calvin.
• Obtención de diversas sustancias orgánicas: monosacáridos, glicerina, ácidos grasos, aminoácidos, entre otros.

Importancia de la Fotosíntesis

Este proceso es vital debido a la transformación de materia inorgánica en orgánica, la conversión de energía luminosa en química y la liberación de oxígeno al medio ambiente.

Quimiosíntesis

Se utiliza la energía desprendida en reacciones de oxidación de compuestos inorgánicos.

• Obtención de energía: La energía desprendida se almacena en forma de ATP y NADPH.
• Producción de materia orgánica: A partir del ATP y NADPH, se sintetizan compuestos mediante el ciclo de Calvin.