La fotosíntesis

Las plantas, las algas verdes y algunas bacterias, son capaces de realizar un proceso único y fundamental :

La Fotosíntesis
Mediante el CO2 del aire, el H2O y la luz solar, son capaces de fabricar materia orgánica, siguiendo la siguiente reacción:
6CO2 + 6H2O -----------------------> C6H12O6 + 6O2
luz

Dióxido de carbono + Agua -------------------------------------> Glucosa + Oxígeno
luz

Ningún otro ser vivo es capaz de transformar la materia inorgánica en materia orgánica, por eso se denominan organismos autótrofos, mientras que el resto (animales herbívoros y animales carnívoros) debemos consumir esa materia orgánica fabricada por las plantas, por lo que se nos llama organismos heterótrofos.
Y todo es gracias a la clorofila (pigmento verde) que se encuentra en el interior de unos orgánulos exclusivos de las células vegetales: los cloroplastos.



En el interior de los cloroplastos se hallan los tilacoides, que son una especie de discos superpuestos. Cada montoncito de tilacoides recibe el nombre de Grana, y, en su interior, se encuentra la clorofila.
La clorofila es la responsable de "captar" la energía luminosa (en forma de fotones), excitarse y, mediante este proceso, liberar energía que es captada por algunas moléculas como el ADP y el NADP ( que reaccionan formando ATP y NADPH2)

La molécula de clorofila es grande y formada por C, O, H y Mg. En general se presenta en dos formas: clorofila A o alfa y clorofila B o beta. Estos pigmentos varían en su composición química (C55H72N4O5Mg y C55H70N4O6Mg respectivamente), se encuentran en proporciones desiguales dentro de las plantas y reaccionan a diferentes longitudes de onda luminosa (420nm la alfa y 663 nm la beta).

Con la energía que se almacena en las reacciones luminosas de la fotosíntesis y las moléculas de NADPH2 que se forman ahí, la célula vegetal puede "fijar" el CO2 atmosférico y formar moléculas complejas como los azúcares. Estas reacciones no requieren ya de la intervención de la luz y se realizan en el estroma del cloroplasto, formando un ciclo conocido como Ciclo de Calvin-Benson.

Por lo tanto, la fotosíntesis tiene dos fases: una primera, luminosa, que ocurre en los tilacoides, en donde se capta la energía de la luz y ésta es almacenada en dos moléculas orgánicas sencillas (ATP y NADPH), y la segunda, llamada fase oscura porque no necesita ya la presencia de luz (aunque ocurre igual en presencia de ella, simplemente no la utiliza) que tiene lugar en el estroma y las dos moléculas producidas en la fase anterior son utilizadas en la asimilación del CO2 atmosférico para producir hidratos de carbono e indirectamente el resto de las moléculas orgánicas que componen los seres vivos (aminoácidos, lípidos, nucleótidos, etc). Pero es más preciso referirse a la fase oscura como fase de fijación del dióxido de carbono (ciclo de Calvin) y a la luminosa como "fase fotoquímica" o reacción de Hill.

El intercambio de gases con el aire, es decir, la captación de CO2 y la expulsión de O2, la realizan las hojas de las plantas a través de unos orificio que tienen en las hojas, que se abren y se cierran mediante células oclusivas cuando es necesario y que se llaman estomas
La planta absorbe el agua necesaria para la fotosíntesis gracias a los pelos absorbentes de la raíz

En resumen:
- En la fase luminosa de la fotosíntesis las plantas absorben agua, que gracias a la luz se rompe en hidrógeno y O2 y se transforma la energía solar en energía química. El O2 se desprende y es enviado a través de los estomas de las hojas al aire.
-En la fase oscura, gracias a la energía química formada en la fase luminosa, con el CO2 tomado del aire a través de los estomas, se sintetiza materia orgánica en forma de glúcidos (azúcares)

La fotosíntesis es seguramente el proceso bioquímico más importante de la Biosfera por varios motivos:

- La síntesis de materia orgánica a partir de la inorgánica se realiza fundamentalmente mediante la fotosíntesis; luego irá pasando de unos seres vivos a otros mediante las cadenas tróficas, para ser transformada en materia propia por los diferentes seres vivos

- Produce la transformación de la energía luminosa en energía química, necesaria y utilizada por los seres vivos

-En la fotosíntesis se libera oxígeno, que será utilizado en la respiración aerobia como oxidante.

- La fotosíntesis fue causante del cambio producido en la atmósfera primitiva, que era anaerobia y reductora.

- De la fotosíntesis depende también la energía almacenada en combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural.

- El equilibrio necesario entre seres autótrofos y heterótrofos no sería posible sin la fotosíntesis.

Se puede concluir que la diversidad de la vida existente en la Tierra depende principalmente de la fotosíntesis.

Ver Ciclo del Oxígeno en Amaneciendo pensamientos de Miguel Schweiz