Fotosíntesis: ¿Con o sin luz?

Para comprender los distintos procesos que suceden durante la fotosíntesis es importante considerar que una parte de sus reacciones bioquímicas dependen de la presencia de luz y otras reacciones no. Serán  las dependientes de luz llamadas: fase lumínica de la fotosíntesis.  

La fase lumínica comienza cuando un rayo de luz incide sobre la hoja, llega a un cloroplasto y cae sobre una de las tantas moléculas de clorofila que allí se encuentra. Los fotones de la luz tienen energía: si un fotón choca con una molecula de clorofila es capaz de hacerle perder un electrón. Es asi como al final de esta fase se generan dos moléculas con enlaces ricos en energía llamadas: ATP y NADPH. Las cuales son monedas energéticas para los seres vivos.  

Así, la clorofila es capaz de “atrapar” la energía de la luz, para luego formar gracias a ella moléculas de ATP y NSDPH, las cuales la planta utiliza como fuente energética más útiles en la segunda fase de la fotosíntesis llamada Ciclo de Calvin. 

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La estructura especial de la molécula de clorofila es la que le permite interaccionar de esta manera con los fotones de la luz y capturar parte de su energía. Por ejemplo, cuando esos mismos fotones caen sobre tu piel no hay ninguna molécula que pueda hacer lo mismo: la energía no se aprovecha igual.

La clorofila que perdió un electrón necesita recuperarlo para volver a la estabilidad: la planta, usando energía de la luz, lo toma del hidrógeno de una molécula de agua, desprendiendo oxigeno en el proceso. Este es el oxigeno que nosotros respiramos.

¿Cuál es el destino final del ATP y NADPH sintetizados en los procesos dependientes de la luz?

El ATP y NADPH son moléculas que múltiples usos e imprescindibles para todos los seres vivos, inclusive aquellos que fotosintetizan. Están moléculas, junto con las enzimas impulsan gran variedad de procesos y reacciones químicas, entre ellas están las reacciones no dependientes de la luz o ciclo de Calvin, que se da en el estroma de los cloroplastos.

Para entender el ciclo de Calvin es necesario saber que su desarrollo permite la síntesis de carbohidratos, en especial la glucosa, y para que esto último se dé, es necesario que el ciclo ocurra 6 veces. También este número de veces permite restituir todos los componentes para volver a empezar.

El ATP y el NADPH son moléculas para energía “rápida”, pero la planta requiere almacenar energía de forma mas estable. Tambien requiere “ladrillos” básicos para con ellos fabricar las sustancias que la forman: almidón, celulosa, proteínas, grasas… La glucosa obtenida en el ciclo de Calvin le va a permitir al vegetal cubrir ambas necesidades. El paso más importante del ciclo se da inicio, cuando la planta fija el dióxido de carbono (CO₂) del aire: con el carbono de esta sustancia, bastante abundante en la atmosfera, es que se va a fabricar la glucosa 

                                                          

Para ello va combinado el CO₂ con moléculas propias en una serie de pasos, formando diversas sustancias intermedias. La estrella de esta fase de la fotosíntesis es una enzima llamada: Rubisco ella es ala que facilita la reacción que permite fijar el CO₂ del aire.  

Observa el siguiente esquema el proceso de la fotosíntesis y donde ocurre cada reacción en el cloroplasto de la célula. El proceso es complejo y despliega paso a paso, el mismo intervienen varias enzimas y se forman diversas sustancias intermedias hasta llegar a la glucosa

                                      
       Esquema donde se muestra como se dan las reacciones dependientes y no dependientes de la luz