Es evidente que los seres vivos interactúan de alguna manera con la energía luminosa para poder sobrevivir. De estas interacciones la más importante para el mantenimiento de los ciclos biológicos es la de la fotosíntesis ya que es a partid de ésta que se capta la energía luminosa para transformarla en energía química, la cual será utilizada por la mayoría de los organismos que habitan el planeta como fuente principal de energía para llevar a cabo todas las actividades que los mantienen vivos.
Los autótrofos son los seres que fabrican su alimento por si mismos y de estos, los fotótrofos aquellos que utilizan la energía luminosa para llevar a cabo este proceso de producción de su propio alimento. De esta manera, la energía de la luz se convierte en energía química que se almacena como glucosa principalmente y el proceso mediante el cual sucede esto es conocido como fotosíntesis.
La mayoría de los seres vivos dependen directa o indirectamente de la luz para obtener su energía, aun sin ser autótrofos necesitan que otros organismos transformen la energía luminosa en energía química que podrán consumir en forma de moléculas energéticas como los azucares, los lípidos y las proteínas. Podemos decir que la energía que atrapan los organismos fototrofos se desplaza a través de los organismos vivientes.
Los organismos fototrofos convierten seis moléculas de dióxido de carbono mas seis moléculas de agua en una molécula de glucosa y una molécula de oxígeno utilizando como fuente de energía la energía luminosa. Para captar dicha energía luminosa necesitan de un pigmento llamado clorofila y una serie de enzimas que llevarán a cabo la reacción.
Cuando la luz incide sobre la materia, parte de la energía de la luz se absorbe y se convierte en otras formas de energía. En las células existen estructuras con pigmentos que captan parte del espectro de la luz. Cuando la luz incide con éstas células, los pigmentos absorben la energía luminosa que eventualmente se convertirá en energía química y se almacenará en moléculas orgánicas.
El pigmento del cual depende que se lleve a cabo la fotosíntesis es la clorofila. Existen diferentes tipos de clorofilas y se designan como a, b y c.
La fotosíntesis se lleva a cabo en dos fases, la primer fase es dependiente de la energía luminosa y la segunda fase no depende de la energía luminosa. Como este tema trata únicamente de las interacciones de la luz con los organismos vivos hablaré sólo de la primer fase.
Las reacciones dependientes de la luz ocurren en una parte específica de los cloroplastos conocidas como granas
Durante la fase dependiente de la luz de la fotosíntesis la clorofila y otros pigmentos presentes en las granas del cloroplasto absorben la energía luminosa.
Esto provoca que la energía de ciertos electrones aumente en las moléculas de los pigmentos causando su activación. Es decir, que la incidencia de la luz sobre las moléculas de los pigmentos los lleva a un nivel de energía más alto y conforme van aumentando estos niveles de energía en los electrones es necesario que liberen un poco de esta energía.
Para que los electrones lleguen a su nivel de energía más bajo es necesario que pasen a través de una cadena transportadora de electrones, similar a la cadena de electrones descrita en la respiración celular. En este proceso de liberación de energía se produce ATP. En otras palabras, la energía de los electrónes se convierte en energía utilizable en forma de ATP dentro de los cloroplastos. Este ATP se utiliza posteriormente en las reacciones no dependientes de la luz.
El ATP no es el único producto de las reacciones dependientes de la luz. En esta fase también se rompe el agua en iones de oxígeno e hidrógeno. El oxígeno es liberado pero los iones de hidrógeno se unen a un portador de electrones, el NADPH que también es utilizado en las reacciones de obscuridad.
En las reacciones de obscuridad se utiliza la energía contenida en el ATP y los hidrógenos del NADPH para formar glucosa a partir de bióxido de carbono.
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