Fotosíntesis

La fotosíntesis, del griego antiguo φοτο (foto) "luz" y σύνθεσις (síntesis) "unión", es la base de la vida actual en la Tierra. Proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para transformar la materia inorgánica de su medio externo en materia orgánica que utilizarán para su crecimiento y desarrollo.
El proceso fotosintético es muy complejo y ocurre en los cloroplastos, que son unos orgánulos localizados en el interior de las células vegetales. En estos orgánulos, la energía de las radiaciones luminosas es utilizada para hacer funcionar los fotosistemas, formados por un conjunto de moléculas (principalmente pigmentos) que se organizan a modo de motores fotoeléctricos especializados en elevar la energía potencial de los electrones de las moléculas de agua hasta reducir los compuestos de potencial más electronegativo. Los compuestos reducidos por los electrones procedentes del agua intervienen en la reducción del anhídrido carbónico y originan, en consecuencia, compuestos ricos en energía (inicialmente, azúcares), que luego son utilizados por plantas, o por los consumidores de estas, para satisfacer sus necesidades vitales (energéticas o plásticas).

La transferencia de electrones desde el agua hasta la reducción del anhídrido carbónico se realiza por medio de dos fotosistemas que actúan en serie, de tal manera que uno de ellos, el fotosistema I, es el que comunica a los electrones la energía necesaria para reducir el CO2, y el otro, el fotosistema II, suministra al fotosistema I los electrones procedentes del agua. La energía de las radiaciones luminosas se emplea en elevar la energía potencial de los electrones desde el nivel que tienen en la molécula de agua hasta los niveles que alcanzan en los compuestos orgánicos, ganando cada electrón un potencial energético de 1,23 V.

En el proceso fotosintético se consideran dos fases:

• una luminosa, en la que la energía de la radiación visible es utilizada para formar compuestos reductores y ricos en energía, como son el NADPH (nicotín adenosín di nucleótido fosfato) y el ATP (Adenosín trifosfato)
• y otra que no se necesita luz (fase oscura) en la que el NADPH y el ATP son utilizados para reducir el CO2. La incorporación del VV a la materia orgánica se efectúa básicamente a través del llamado “ciclo de Calvin” del que inicialmente se producen azúcares (triosas), de los que posteriormente se derivan los restantes compuestos orgánicos.