Química

Fotofosforilación

Publicado por Mónica González

La fotofosforilación es la forma por la cual los organismos fotosintéticos captan la energía de la luz solar, produciendo ATP. Ese fenómeno incluye innumerables reacciones las cuales ocurren en los cloroplastos.

En la fotofosforilación acíclica, cuando los pigmentos (clorofila) y las moléculas de agua son alcanzados por fotones (partículas de luz), existe liberación de electrones. Los electrones liberados por la clorofila son capturados por hidrógenos que, por su parte, son capturados por moléculas de NAD.

Luego de formado el NADH2 es responsable por la formación de ATP.

La clorofila entonces, queda con deficiencia de electrones. Los electrones liberados por la rotura del agua, substituyen los perdidos por la clorifila. La rotura o quiebre del agua libera oxígeno producido por la fotosíntesis.

En la fotofosforilación cíclica los electrones liberados por la acción de los fotones vuelven a los pigmentos iniciales, luego de haber sido utilizados en la producción de ATP.

Se llama cíclica porque los electrones son re-utilizados por la clorofila. Es una forma alternativa de producción de ATP. La fotofosforilación acíclica es la más utilizada por las células.

Fotofosforilación Acíclica y Cíclica

En los cloroplastos de las células vegetales ocurre la conversión de energía luminosa en energía química.

Las reacciones directamente dependientes de la luz, tienen lugar a nivel de la membrana de los tilacoides.

Este proceso se inicia con la captación de energía luminosa en el fotosistema. Existen dos tipos de fotosistemas, I y II.

El centro de reacción del Fotosistema I es designado P700, pues absorbe luz con longitud de ondas próximas a los 700 nm, en tanto que el centro de reacción del fotosistema II es designado P680 por absorber luz con longitudes de onda próximas a los 680 nm.

Cuando la clorofila, la de los centros de reacción se excita por los fotones, libera electrones, oxidándose. Estos electrones son captados por moléculas aceptores de electrones que quedan reducidas.

La síntesis de ATP y de NADPH depende de este flujo de electrones, que se inicia en el centro de reacción de los fotosistemas. Este flujo puede ocurrir de dos formas diferentes.

– de forma acíclica – fotofosforilación acíclica;

– de forma cíclica – fotofosforilación cíclica.

El esquema a continuación representa la fosforilación acíclica

La fotofosforilación acíclica produce cantidades idénticas de ATP y de NADPH + H + . Con todo, la planta necesita de mayor cantidad de ATP que de NADPH. Entonces las plantas, a veces, realizan una forma adicional de fotofosforilación en la cual no se genera NADPH + H+.

El proceso que produce solamente ATP involucra apenas el fotosistema I y se designa fotofosforilación cíclica

En este proceso de fotofosforilación cíclica:

– Los pigmentos del fotosistema captan la energía luminosa que es transferida a la clorofila la del centro de reacción

– La clorofila excitada transfiere sus electrones hacia un aceptor (la ferrodoxina).

– Los electrones recorren una cadena transportadora, sucediendo un conjunto de reacciones de oxidación-reducción que conducen a la liberación de energía, parte de la cual es utilizada para fosforizar ADP, formando ATP.

– Al final de la cadena, los electrones vuelven al  centro de reacción del fotosistema I, siendo por ello un flujo cíclico de electrones.

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