Fotosintesis, ¿como se produce?

Les explicamos cómo se produce uno de los procesos fundamentales de la naturaleza: la fotosíntesis. Para ello repasamos los distintos componentes que entran en juego en este proceso y las etapas en que se divide.  

Las plantas, las algas y algunos microorganismos son organismos fotoautótrofos porque capturan energía lumínica y la utilizan en la síntesis de carbohidratos como la glucosa (formada a partir del dióxido de carbono y del agua). Se denomina fotosíntesis el proceso mediante el cual los vegetales elaboran sus alimentos. 

 

Elementos que intervienen en la fotosíntesis

Para realizar la fotosíntesis las plantas necesitan varios elementos que se encuentran en el medio ambiente.

• Energía luminosa: impacta sobre las hojas y es absorbida por el pigmento fotosensible de la planta, la clorofila.
• Agua: La fotosíntesis requiere un suministro constante de agua. Ésta llega a las hojas a través de las raíces y tallos.
• Clorofila: Pigmento de color verde contenido en el cloroplasto. Se encarga de la absorción de la luz, para llevar a cabo la fotosíntesis.
• Dióxido de carbono: Es absorbido por unos minúsculos poros, llamados estomas, en la parte inferior de la hoja.
• Oxígeno: subproducto de la fotosíntesis. Sale de las hojas hacia el exterior a través de las estomas.

Absorción de la energía lumínica

La glucosa, uno de los alimentos que producen esos organismos, se sintetiza a partir del dióxido de carbono y el agua que toman del ambiente. La energía lumínica desencadena todo el proceso y el oxígeno es un desecho que se libera al ambiente.

Para que la energía lumínica pueda ser utilizada por las plantas, primero debe ser absorbida por ellas. Veamos cómo ocurre esto.

En cada planta encontramos pigmentos vegetales. Su función es absorber ciertas longitudes de onda de la luz y –a su vez- reflejar otras. La clorofila es uno de los principales pigmentos que poseen los vegetales. La clorofila absorbe de la luz las longitudes de onda que corresponden a los colores violeta, azul y roja y refleja las que corresponden al verde. Por eso, muchas plantas se ven verdes.

Las plantas poseen diferentes tipos de clorofila. La clorofila a es el pigmento que participa en la síntesis del alimento. La clorofila b y otro grupo de pigmentos llamados carotenoides absorben longitudes de onda diferentes de las que absorbe la clorofila a.  Estos dos pigmentos transfieren energía a la clorofila a. Este fenómeno extiende el espectro de luz disponible para la fotosíntesis.

La clorofila se encuentra en organelas distintivas de las células vegetales denominadas cloroplastos, donde se produce la fotosíntesis. En cada cloroplasto hay una serie de membranas que contienen los pigmentos fotosintéticos, los tilacoides.

Las etapas de la Fotosíntesis

En las plantas, el proceso fotosintético se produce en dos etapas:

1. En la etapa de pendiente de la luz, los pigmentos absorben longitudes de onda que “rompen” o descomponen moléculas de agua (H2O) que el vegetal incorpora del medio exterior. De esta etapa resultan iones hidrógeno (H+), que participan en la etapa siguiente, y oxígeno (O2) que es liberado al medio como desecho.

1. En la etapa no de pendiente de la luz, el dióxido de carbono (CO2) que el vegetal incorpora del medio exterior se combina con los iones de hidrógeno (H+) resultantes en la etapa anterior. En este proceso se usa energía, es decir, es una reacción anabólica y su producto esla glucosa, un carbohidrato que almacena la energía necesaria para la vida de los vegetales.

La Fotosíntesis, ¿solo las plantas?

 

La fotosíntesis es uno de los procesos más fascinantes de la naturaleza. U más complejos. A pesar de que se puede resumir en unos simples y sencillos pasos, cuesta expresar la perfección de la naturaleza para que tantas enzimas y tantos procesos desemboquen en lo que denominamos fotosíntesis. 

Probablemente, el hombre no ha conseguido jamás crear una máquina de producir energía tan eficiente. O sí?

Fotosíntesis artificial

La fotosíntesis también ha suscitado la fascinación de científicos de todo el mundo, incluso existe una línea de investigación que busca la forma de convertir el CO2 en O2 a través de la energía solar, es decir, de realizar la fotosíntesis de forma artificial.

Las investigaciones en este campo aún no tienen demasiada (o ninguna) aplicación práctica, pero sería una gran solución para frenar efectos producidos por el hombre, como el calentamiento global producido por los gases de efecto invernadero. 

Conociendo al ser humano, lo más probable es que para hacer funcionar una máquina capaz de realizar la fotosíntesis hubiera que gastar toneladas de otros tipos de recursos con efectos contaminantes.

¿Animales que realizan la fotosíntesis?

Es algo aceptado científicamente que la fotosíntesis es realizada por las plantas, pero también se ha descubierto recientemente algunas especies de hongos y microorganismos que tendrían las características necesarias para llevarla a cabo.

 

Sin embargo, como todo, el reino vegetal y animal también tienen sus excepciones. En este caso la excepción se llama babosa esmeralda y se trata de un molusco que realiza la fotosíntesis.

Este animal vive en las costas del este de América del Norte y se podría decir que es el único animal en el mundo que realiza la fotosíntesis. De apariencia similar a una hoja, esta babosa realiza la fotosíntesis, sí, pero lo hace de una forma curiosa.

La babosa esmeralda no nace con la propiedad para hacer la fotosíntesis, sino que la adquiere con el tiempo en base a la ingesta de un alga denominada Vaucheria litorea, de la cual extrae los cloroplastos.