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-    Escrito por esther

Fotosintesis, ¿como se produce?

Os explicamos cómo se produce uno de los procesos fundamentales de la naturaleza: la fotosíntesis. Para ello repasamos los distintos componentes que entran en juego en este proceso tan complejo y las etapas en que se divide.

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Las plantas, las algas y algunos microorganismos son organismos fotoautótrofos porque capturan energía lumínica y la utilizan en la síntesis de carbohidratos como la glucosa (formada a partir del dióxido de carbono y del agua). Se denomina fotosíntesis el proceso mediante el cual los vegetales elaboran sus alimentos y obtienen la energía necesaria para su existencia. Mientras los animales necesitan de otros animales y/o plantas para alimentarse, las plantas solo necesitan de la luz para realizar la fotosíntesis. De luz y de algunas características y elementos más que veremos a continuación.

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Elementos que intervienen en la fotosíntesis

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Para realizar la fotosíntesis las plantas necesitan varios elementos que se encuentran en el medio ambiente.

  • Energía luminosa: impacta sobre las hojas y es absorbida por el pigmento fotosensible de la planta, la clorofila. El sol es el elemento imprescindible de la fotosíntesis.
  • Agua: La fotosíntesis requiere un suministro constante de agua. Ésta llega a las hojas a través de las raíces y tallos.
  • Clorofila: Pigmento de color verde contenido en el cloroplasto. Se encarga de la absorción de la luz, para llevar a cabo la fotosíntesis.
  • Dióxido de carbono: Es absorbido por unos minúsculos poros, llamados estomas, en la parte inferior de la hoja.
  • Oxígeno: subproducto de la fotosíntesis. Sale de las hojas hacia el exterior a través de las estomas.

Es la combinación de estos elementos los que permiten a las plantas realizar a fotosíntesis. Pero sigamos avanzando para ir descubriendo cómo se produce este fenómeno.

Absorción de la energía lumínica

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La glucosa, uno de los alimentos que producen esos organismos, se sintetiza a partir del dióxido de carbono y el agua que toman del ambiente. La energía lumínica desencadena todo el proceso y el oxígeno es un desecho que se libera al ambiente. Por eso la fotosíntesis también es muy importante (sobre todo en estos días que corren) a la hora de purificar el aire.

Para que la energía lumínica pueda ser utilizada por las plantas, primero debe ser absorbida por ellas. Veamos cómo ocurre esto.

En cada planta encontramos pigmentos vegetales. Su función es absorber ciertas longitudes de onda de la luz y –a su vez- reflejar otras. La clorofila es uno de los principales pigmentos que poseen los vegetales. La clorofila absorbe de la luz las longitudes de onda que corresponden a los colores violeta, azul y roja y refleja las que corresponden al verde. Por eso, muchas plantas se ven verdes.

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Las plantas poseen diferentes tipos de clorofila. La clorofila a es el pigmento que participa en la síntesis del alimento. La clorofila b y otro grupo de pigmentos llamados carotenoides absorben longitudes de onda diferentes de las que absorbe la clorofila a.  Estos dos pigmentos transfieren energía a la clorofila a. Este fenómeno extiende el espectro de luz disponible para la fotosíntesis.

La clorofila se encuentra en organelas distintivas de las células vegetales denominadas cloroplastos, donde se produce la fotosíntesis. En cada cloroplasto hay una serie de membranas que contienen los pigmentos fotosintéticos, los tilacoides.

Las etapas de la Fotosíntesis

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A pesar de que la fotosíntesis es un proceso muy complejo a nivel químico, su funcionamiento se puede resumir en dos etapas:

  1. En la etapa de pendiente de la luz, los pigmentos absorben longitudes de onda que “rompen” o descomponen moléculas de agua (H2O) que el vegetal incorpora del medio exterior. De esta etapa resultan iones hidrógeno (H+), que participan en la etapa siguiente, y oxígeno (O2) que es liberado al medio como desecho.

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  1. En la etapa no de pendiente de la luz, el dióxido de carbono (CO2) que el vegetal incorpora del medio exterior se combina con los iones de hidrógeno (H+) resultantes en la etapa anterior. En este proceso se usa energía, es decir, es una reacción anabólica y su producto esla glucosa, un carbohidrato que almacena la energía necesaria para la vida de los vegetales.

Siempre se ha aceptado que la fotosíntesis es un proceso exclusivo del reino vegetal. Sin embargo, tal y como vamos a ver en el siguiente epígrafe, en este caso también existen excepciones.

La Fotosíntesis, ¿solo las plantas?

fotosintesis La fotosíntesis es uno de los procesos más fascinantes de la naturaleza. Y también de los más complejos. A pesar de que se puede resumir en unos simples y sencillos pasos, cuesta expresar la perfección de la naturaleza para que tantas enzimas y tantos procesos desemboquen en lo que denominamos fotosíntesis. Probablemente, el hombre no ha conseguido jamás crear una máquina de producir energía tan eficiente. ¿O sí?

Fotosíntesis artificial

Por supuesto, el hombre no podía dejar escapar la oportunidad de estudiar un fenómeno tan esencial y misterioso y, por supuesto, también ha intentado recrearla de forma artificial para obtener energía en su propio beneficios. La fotosíntesis también ha suscitado la fascinación de científicos de todo el mundo, incluso existe una línea de investigación que busca la forma de convertir el CO2 en O2 a través de la energía solar, es decir, de realizar la fotosíntesis de forma artificial. Las investigaciones en este campo aún no tienen demasiada (o ninguna) aplicación práctica, pero sería una gran solución para frenar efectos producidos por el hombre, como el calentamiento global producido por los gases de efecto invernadero. Conociendo al ser humano, lo más probable es que para hacer funcionar una máquina capaz de realizar la fotosíntesis hubiera que gastar toneladas de otros tipos de recursos con efectos contaminantes.

¿Animales que realizan la fotosíntesis?

Es algo aceptado científicamente que la fotosíntesis es realizada por las plantas, pero también se ha descubierto recientemente algunas especies de hongos y microorganismos que tendrían las características necesarias para llevarla a cabo. babosa esmeralda Sin embargo, como todo, el reino vegetal y animal también tienen sus excepciones. En este caso la excepción se llama babosa esmeralda y se trata de un molusco que realiza la fotosíntesis. Este animal vive en las costas del este de América del Norte y se podría decir que es el único animal en el mundo que realiza la fotosíntesis. De apariencia similar a una hoja, esta babosa realiza la fotosíntesis, sí, pero lo hace de una forma curiosa. La babosa esmeralda no nace con la propiedad para hacer la fotosíntesis, sino que la adquiere con el tiempo en base a la ingesta de un alga denominada Vaucheria litorea, de la cual extrae los cloroplastos. Como veis, todo en este mundo tiene su excepción, hasta la fotosíntesis.

Curiosidades relacionadas con la fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso curioso y complejísimo en sí mismo, en el que los árboles y plantas se aprovechan de la química cuántica para obtener la energía que necesitan para vivir. Quizá lo más impresionante de todo es la rapidez del movimiento conjunto de todas las cadenas de proteínas necesarias para que el proceso sea posible, en una escala de una millonésima parte de una millonésima de segundo, una precisión mucho más que milimétrica.

Por otro lado, cabe señalar que muchos árboles y plantas deben su forma a la fotosíntesis, como por ejemplo los pinos y coníferas. Estos árboles tienen la copa de una forma triangular, para que la luz del sol llegue más fácilmente a todas sus ramas, especialmente a la parte más alta del árbol.

Hasta hace poco se creía que la luz era imprescindible para que se realizara la fotosíntesis. Sin embargo, en 2005 científicos descubrieron en el fondo oceánico un organismo que realizaba la fotosíntesis de forma autónoma, a pesar de que no loe llegaba ningún tipo de luz del sol.

En definitiva, la fotosíntesis es un proceso indispensable para la obtención de energía por parte de las plantas y animales, pero además es un proceso muy complejo y complicadísimo que representa en sí mismo un verdadero milagro de la existencia, hasta el punto de que el ser humano si siquiera ha sido capaz todavía de copiarlo y realizarlo de forma artificial..

Ya para terminar, te dejamos con un vídeo sobre la fotosíntesis y algunos enlaces para complementar toda la información que te hemos dado.

Vídeo de la fotosintesis

Si quieres saber más sobre este prodigioso fenómeno, échale un vistazo al siguiente video.

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