Química

Fase oscura de la fotosíntesis

Publicado por Mónica González

En la fase química ocurre la absorción y fijación de CO2, reducción del CO2 por el NADPH2, consumiendo la energía del ATP y produciendo glucosa rica en energía. Ocurre tanto en la presencia cuanto en la ausencia de luz, siendo procesada en el estroma.

En ausencia de luz, ocurren en el estroma del cloroplasto diversas y complicadas reacciones (ciclo de Calvin), gracias a los cuales se forman las moléculas de azúcares que la planta necesita para vivir.

El carbono de la molécula de dióxido de carbono (CO2), que el vegetal extrae del aire, capta los electrones cedidos por las moléculas reductoras presentes en el cloroplasto y pasa a formar parte de una molécula de pentosa, azúcar de 5 átomos de carbono, que más tarde se fracciona en dos moléculas, cada una con tres átomos de carbono.

Esos últimos compuestos sufren una serie de modificaciones y luego de sucesivos ciclos forman una molécula de glucosa, azúcar de gran importancia para el metabolismo de numerosos seres vivos.

Como ocurre con todas las reacciones producidas en los organismos vivos, estos procesos son regulados por diversas enzimas y compuestos que posibilitan y aceleran la conversión de unas sustancias en otras.

La etapa química de la fotosíntesis se realiza independientemente de la luz y sus reacciones son catalizadas por enzimas, siendo importante en este caso la temperatura. La energía utilizada en esta fase resulta de la descomposición del ATP formado en la etapa fotoquímica.

La energía del ATP es empleada en la reducción del CO2 por el NADPH2 también formado en la etapa fotoquímica.

De esta forma se llega a la conclusión que la fotosíntesis es un proceso de oxireducción en la cual forman parte el CO2 como oxidante y el H20 como reductor, involucrando la transferencia de dos electrones (de la fotólisis del agua).

Como producto de la reacción se forman carbohidratos, azúcares (que funcionan como alimentos energéticos) y el oxigeno, imprescindible en el proceso de respiración aeróbica.

Resumiendo, decimos que la fase oscura ocurre en el estroma de los cloroplastos y es en esta fase que se forma la glucosa, por la reacción incial entre el gas carbono atmosférico y un compuesto de 5 carbonos, la ribosa difosfato (RDP), que funciona como “soporte” para la incorporación de CO2.

La molécula de CO2 se enlaza al “soport” de RDP desencadenando un ciclo de reacciones en el cual se forman varios compuestos de carbono.

Para la formación de una molécula de glucosa es necesario que ocurran 6 ciclos de estos. Los átomos de hidrógeno del agua son adicionados a compuestos de carbonos, obtenidos a partir del CO2,  existiendo una reducción del gas con producción de glucosa.

Los productos de la fotosíntesis son utilizados directamente por las células fotosintetizantes para su respiración y son también convertidos en un azúcar de bajo peso molecular (normalmente sacarosa), que es exportada para suplir las necesidades metabólicas de las otras varias células no fotosintetizantes del vegetal por los vasos liberianos del floema.

Alternadamente, los productos pueden ser almacenados en la forma de un polisacárido osmóticamente inherte (normalmente almidón), que es mantenido disponible como fuente de azúcar para uso futuro.

El almidón acumulado en parénquimas de reserva, amilíferos. El más popular lo encontramos en los tubérculos de la patata inglesa, tallos subterráneos con crecimiento limitado y fácilmente identificable con tal presencia de gemas en su superficie.

En las plantas, la pared celular está formada principalmente por un polisacárido llamado celulosa, formado por largas cadenas de unidades de glucosa, acomodadas en fibras empaquetadas. O mejor aún, podemos definir la celulosa como un polisacárido formado por la unión de millares de moléculas de celobiosa, cada celobiosa está formada por la unión de dos glucosas.

Así, la fotosíntesis interviene en la síntesis de productos orgánicos indispensables a la nutrición vegetal y animal, en la síntesis de la materia prima las reservas nutritivas y materia prima para la síntesis de celulosa, utilizada en la pared celular de los vegetales, en la industria del papel y como una forma de secuestrar carbono de la atmósfera hasta alcanzar el equilibrio deseado de porcentaje adecuado de CO2, intensidad adecuada del proceso de fotosíntesis y no intensificación de la temperatura por el excesivo efecto invernadero.

El fenómeno forma parte de nuestro día a día, en el oxígeno que respiramos en los alimentos que ingerimos, en la cadena alimenticia a la cual pertenecemos, entre cientos de otros ejemplos.

La fotosíntesis es afectada por varios factores tales como la intensidad luminosa, la temperatura y la concentración de gas carbono en el aire. Por ejemplo una planta mantenida en un ambiente con temperatura y concentración de CO2 constantes, la intensidad de fotosíntesis realizada pasa a depender exclusivamente de la luminosidad.

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