Escrito por Tendenzias

La fotosíntesis como biosíntesis y su importancia para la vida en la Tierra

El primer organismo fotosintético surgió, probablemente, hace tres mil o tres mil quinientos millones de años. A través de este proceso se libera oxígeno a la atmósfera. He aquí la importancia de la fotosíntesis para la vida en la Tierra.

La aparición del primer grupo de organismos fotosintéticos, que usaban dióxido de carbono como fuente de carbono y liberaban oxígeno representó una de las más importantes innovaciones y acarreó consecuencias de largo alcance en la historia de la vida. Estamos en un medio en el cuál todos los organismos vivos actúan en simbiosis, ningún vegetal crece en vano, la vida sobre la Tierra continúa dependiendo de la fotosíntesis, tanto en lo concerniente al oxígeno como a las moléculas de combustible que contienen carbono.

La luz

Hace 300 años, el físico Isaac Newton comprobó que la luz blanca en realidad está constituida por varios colores diferentes. Años más tarde, en 1905, Albert Einstein postuló que un haz de luz está compuesta de pequeños paquetes de energía, denominados fotones.

El caso es que distintos físicos han tratado este tema de la luz, con el objetivo de describir matemáticamente ciertos aspectos de su comportamiento. Los modelos estudiados no se consideran contradictorios, sino complementarios.

La luz es la fuente principal de energía que hace posible la fotosíntesis. Si los organismos vegetales no captasen la luz, la fotosíntesis no existiría. Por tanto podríamos calificarla como el combustible de la fotosíntesis.

La clorofila y otros pigmentos

Para que la energía lumínica pueda ser utilizada por los sistemas vegetales, primero debe ser absorbida. Aquí entran en juego los pigmentos. Un pigmento es cualquier sustancia que absorba luz.

La clorofila es el pigmento que hace que las hojas sean verdes y absorbe la luz en las longitudes de onda violeta y azul, también en el rojo. Tiene un espectro de absorción de luz muy amplio.

Hay diversos grupos de plantas que usan varios pigmentos en la fotosíntesis. Al igual que hay diferentes tipos de clorofila (varía ligeramente su estructura molecular).

Con lo cual, las plantas captan la energía lumínica a través de sus hojas, que contienen una alta composición de clorofila.

Las membranas fotosintéticas: cloroplasto y tilacoide.

La unidad estructural de la fotosíntesis en los ecuariotas fotosintéticos es el cloroplasto. Dentro del cloroplasto se encuentran los tilacoides, una especie de membrana internas que contienen los pigmentos fotosintéticos. Cada tilacoide tiene habitualmente la forma de un saco aplanado o vesícula. El número de cloroplastos por células es variable. Los cloroplastos son verdes porque en su interior presentan el pigmento de clorofila.

Por supuesto, y a diferencia de los eucariotas, los organismos procarióticos carecen de cloroplastos. En los procariotas fotosintéticos, los tilacoides pueden formar parte de la membrana celular, pueden aparecer aislados en el citoplasma o constituir una compleja estructura de la membrana interna.

Todos los tilacoides de un cloroplasto están orientados paralelos entre sí. Así, al desviarse hacia la luz, el cloroplasto puede orientar simultáneamente sus millones de moléculas de pigmento como si fueran antenas electromagnéticas en miniatura (en realidad lo son) y así tener una recepción óptima.

Las etapas de la fotosíntesis

Primera etapa: captación de luz

En la primera etapa de la fotosíntesis la luz es absorbida por las moléculas de clorofila, que están compactadas de un modo especial en las membranas tilacoides. En este proceso de captación de energía lumínica es lo que proporciona energía directamente a los procesos biosintéticos de la célula.

En este primer proceso también es necesario moléculas de agua. La escisión de las moléculas de agua es lo que hace que se forme oxígeno libre que se difunde hacia el interior.

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Segunda etapa: fijación de carbono

En la segunda etapa de la fontosíntesis, las energías lumínicas se utilizan para reducir el carbono del dióxido de carbono en un azúcar simple. Así, la energía lumínica se transforma en energía química. Esta energía química, almacenada temporalmente, se transfiere a las moléculas adecuadas para el transporte  y el almacenamiento de energía en el cuerpo de la planta. El resultado es que la planta crea un esqueleto de carbono, a partir de cual pueden construirse moléculas orgánicas.

La captación de CO2 se conoce como fijación de carbono y ocurre en el estroma del cloroplasto.

Conclusiones

Como conclusión y resumen podríamos citar que en una primera etapa las plantas captan luz para después transformarla en energía química. Es decir, a través de la energía luminosa son capaces de generar la energía necesaria para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis.

En otra fase, conocida como fase de fijación de carbono, las plantas captan CO2, sintetizan el carbono y lo almacenan para su alimento. Todo esto gracias a la energía lumínica captada en la primera fase. Convierten el carbono en un hidrato de carbono. Necesario para su nutrición.

En todo el proceso se utiliza agua, la cual combinan con el dióxido de carbono, para producir hidratos de carbono. El resultado es que las moléculas de agua se rompen (por así decirlo) y el oxígeno que contienen, como no es utilizado en todo el proceso, se expulsa a la atmósfera.

Importancia para la vida en la Tierra.

Es sorprendente como los organismos vegetales se complementan con el reino animal. Ellos necesitan el dióxido de carbono que expulsan los animales al respirar, lo utilizan en su proceso de fotosíntesis para nutrirse y a su vez expulsan oxígeno.

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Este oxígeno es necesario para la vida de los animales que realizan el proceso inverso a través de la respiración. Sin plantas no habría fotosíntesis, sin fotosíntesis no habría vida para los animales.

Por otro lado si los animales no expulsasen dióxido de carbono, no habría alimento para los vegetales.

Para rizar más el rizo, si no hubiese luz (solar), no habría fotosíntesis. Por consiguiente no habría vida. Todo encaja en el mundo de una forma sorprendente. La pregunta es:

¿Vamos a romper este equilibrio?

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