Fórmula de la fotosíntesis
Los procesos de todos los organismos -desde las bacterias hasta los seres humanos- requieren energía. Para obtener esta energía, muchos organismos acceden a la energía almacenada comiendo, es decir, ingiriendo otros organismos. Pero, ¿de dónde procede la energía almacenada en los alimentos? Toda esta energía puede remontarse a la fotosíntesis.
La fotosíntesis es esencial para toda la vida en la Tierra; tanto las plantas como los animales dependen de ella. Es el único proceso biológico que puede captar la energía que se origina en el espacio exterior (la luz solar) y convertirla en compuestos químicos (carbohidratos) que todo organismo utiliza para alimentar su metabolismo. En resumen, la energía de la luz solar se captura y se utiliza para energizar los electrones, que luego se almacenan en los enlaces covalentes de las moléculas de azúcar. ¿Qué duración y estabilidad tienen esos enlaces covalentes? La energía que se extrae hoy en día al quemar carbón y productos petrolíferos representa la energía de la luz solar captada y almacenada por la fotosíntesis hace unos 300 millones de años.
Figura 1. Los fotoautótrofos, incluyendo (a) las plantas, (b) las algas y (c) las cianobacterias, sintetizan sus compuestos orgánicos mediante la fotosíntesis utilizando la luz solar como fuente de energía. Las cianobacterias y las algas planctónicas pueden crecer en áreas enormes en el agua, a veces cubriendo completamente la superficie. En un (d) respiradero de aguas profundas, los quimioautótrofos, como estas (e) bacterias termófilas, capturan la energía de los compuestos inorgánicos para producir compuestos orgánicos. El ecosistema que rodea los respiraderos cuenta con una gran variedad de animales, como gusanos tubícolas, crustáceos y pulpos, que obtienen energía de las bacterias. (crédito a: modificación del trabajo de Steve Hillebrand, Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos; crédito b: modificación del trabajo de “eutrophication&hypoxia”/Flickr; crédito c: modificación del trabajo de la NASA; crédito d: Universidad de Washington, NOAA; crédito e: modificación del trabajo de Mark Amend, West Coast and Polar Regions Undersea Research Center, UAF, NOAA)
Importancia de la fotosíntesis
Respiración celularRespira profundamente y luego suelta el aire. Al hacerlo, estás tomando oxígeno y liberando dióxido de carbono, dos gases importantes que intervienen en la respiración celular. La respiración celular es el proceso en el que las células descomponen moléculas para obtener energía. Para ello, las células utilizan el oxígeno que se inspira y producen el dióxido de carbono que se expulsa. Piensa en cuando tienes hambre y te sientes aletargado. Te sientes así porque tu cuerpo no tiene comida para convertirla en energía en forma de trifosfato de adenosina, o ATP. En la respiración celular, tu cuerpo descompone un azúcar llamado glucosa de los alimentos que comes para obtener ese ATP, que proporciona energía al resto de tu cuerpo para que pueda funcionar. Recapitulemos lo que ocurre en la respiración celular. El oxígeno que inhalas y la glucosa de los alimentos se convierten en dióxido de carbono que exhalas, en agua que orinas y sudas, y en energía en forma de ATP.
Ecuación químicaUna ecuación química es una forma breve de representar una reacción química, el proceso en el que las sustancias se convierten en otras sustancias. Durante este proceso, los átomos se reorganizan pero no se crea nada nuevo ni se destruye nada. Los reactivos de una reacción química son las sustancias que se utilizan en la reacción y se convierten en otra cosa. Los reactivos aparecen en el lado izquierdo de la ecuación, antes de la flecha. Los productos de una reacción química son las sustancias que se fabrican y aparecen en el lado derecho de la ecuación, después de la flecha.
Fotosíntesis del lumen
La fotosíntesis y la respiración son reacciones que se complementan en el medio ambiente. En realidad, son las mismas reacciones pero que ocurren a la inversa. Mientras que en la fotosíntesis el dióxido de carbono y el agua dan lugar a glucosa y oxígeno, en el proceso de respiración la glucosa y el oxígeno dan lugar a dióxido de carbono y agua.
Funcionan bien, ya que los organismos vivos suministran a las plantas dióxido de carbono, que realiza la fotosíntesis y produce glucosa, y estas plantas y bacterias emiten el oxígeno que todos los organismos vivos necesitan para la respiración.
Proceso Producción de ATP mediante la oxidación de compuestos orgánicos de azúcar. [1] Glucosis: descomposición de los azúcares; ocurre en el citoplasma [2] Ciclo de Krebs: ocurre en las mitocondrias; requiere energía [3] Cadena de transporte de electrones: en las mitocondrias; convierte el O2 en agua.
La fotosíntesis es un proceso en los fotoautótrofos que convierte el dióxido de carbono en compuestos orgánicos en presencia de la luz solar. La respiración es el conjunto de reacciones metabólicas que tienen lugar en las células de los organismos vivos y que convierten nutrientes como el azúcar en ATP (trifosfato de adenosina) y productos de desecho.
Reacción independiente de la luz
La fotosíntesis es el nombre que recibe el conjunto de reacciones químicas que realizan las plantas para convertir la energía del sol en energía química en forma de azúcar. En concreto, las plantas utilizan la energía de la luz solar para hacer reaccionar el dióxido de carbono y el agua y producir azúcar (glucosa) y oxígeno. Se producen muchas reacciones, pero la reacción química general de la fotosíntesis es:
En una planta, el dióxido de carbono entra a través de los estomas de las hojas por difusión. El agua se absorbe a través de las raíces y se transporta a las hojas a través del xilema. La energía solar es absorbida por la clorofila de las hojas. Las reacciones de la fotosíntesis se producen en los cloroplastos de las plantas. En las bacterias fotosintéticas, el proceso tiene lugar donde la clorofila o un pigmento relacionado está incrustado en la membrana plasmática. El oxígeno y el agua producidos en la fotosíntesis salen a través de los estomas.
En realidad, las plantas reservan muy poco de la glucosa para su uso inmediato. Las moléculas de glucosa se combinan mediante la síntesis de deshidratación para formar celulosa, que se utiliza como material estructural. La síntesis de deshidratación también se utiliza para convertir la glucosa en almidón, que las plantas utilizan para almacenar energía.