Mecanismos de la Fase Luminosa de la Fotosíntesis: Producción de ATP y NADPH

Mecanismos de la Fase Luminosa de la Fotosíntesis

Activación de Fotosistemas y Flujo de Electrones

La luz (energía fotónica) incide sobre los fotosistemas, provocando su excitación, lo que se traduce en la pérdida de electrones. Los electrones perdidos por el Fotosistema I serán recuperados a partir de los electrones perdidos por el Fotosistema II.

Previamente, dichos electrones pasarán por la cadena transportadora de electrones. La energía liberada en este transporte se utilizará para bombear protones (H⁺), procedentes de la fotólisis del agua y de la propia cadena transportadora, al interior del tilacoide.

Esto crea un gradiente de concentración que provoca el regreso de los protones hacia el estroma del cloroplasto, a través de las ATP-sintasas, donde sucederá la fotofosforilación (formación de ATP). Este proceso sigue la hipótesis quimiosmótica (similar a la explicada en la cadena respiratoria de las mitocondrias), donde por cada 3 H⁺ se produce un ATP.

Finalmente, los electrones del Fotosistema I y los H⁺ serán recogidos por la coenzima NADP⁺, que se reduce, transformándose en NADPH + H⁺.

Recuperación de Electrones y Liberación de Oxígeno

Los electrones (e^-) perdidos por el Fotosistema II se recuperan a partir del agua, previa fotólisis de la misma, producida por la acción de la luz. En este proceso se libera O₂ (fotosíntesis oxigénica) a la atmósfera, lo que hace posible la respiración celular aerobia.

Resumen de Procesos de la Fase Luminosa

Los procesos clave que tienen lugar en esta fase luminosa son:

• Excitación o activación de los fotosistemas.
• Fotofosforilación: ADP + P_i → ATP.
• Obtención de NADPH.
• Fotólisis del H₂O, donde se libera oxígeno (O₂).

Tipos de Fotofosforilación

A la vez que tiene lugar la fotofosforilación acíclica, puede ocurrir otra fotofosforilación.

Fotofosforilación Acíclica

Esta ocurre cuando participan los dos fotosistemas (I y II). Por esta razón, la fotofosforilación se denomina acíclica.

Fotofosforilación Cíclica

Al incidir la luz con una longitud de onda superior a los 680 nm, solo participa el Fotosistema I. Esta es la fotofosforilación cíclica, caracterizada por:

• No hay fotólisis del H₂O, por lo tanto, no se libera oxígeno (O₂).
• Se produce fotofosforilación (cíclica): ADP + P_i → ATP.
• No se obtiene NADPH.

Conclusión: Productos de la Fase Luminosa

En la fase luminosa están ocurriendo dos procesos principales:

Fotofosforilación Acíclica:

Se produce O₂, NADPH y ATP.

Fotofosforilación Cíclica:

Solo se produce ATP.