La fotosíntesis es el proceso general que utiliza la energía lumínica para sintetizar compuestos orgánicos a partir del dióxido de carbono. Los organismos capaces de realizar este proceso son las plantas, las algas y algunos procariontes, como las cianobacterias.
En este post, encontrarás una buena cantidad de frases e imágenes sobre la fotosíntesis para poder compartir con quien quieras o en las redes.
| Características | Plantas c3 | Plantas c4 | Plantas CAM |
| Metabolismo | Ninguno | Transferencia de CO2 | Almacenan CO2 |
| Fotorrespiración | Alta | Baja | Moderada |
| Apertura de Estomas | Día | Día | Noche |
| Incorporaacion directa de CO2 | Sí | No | No |
| Temperatura óptima para la fotosíntesis | 15-25° C | 30-47 ° c | 35° C |
| Región Climática | Templada | Tropical | Árida |
| Ejemplos | Trigo, diente de león, eucaliptus | Maíz, caña de azúcar, remolacha | Aloe, cactus, piña |
Fases de la fotosíntesis
La fotosíntesis es el proceso bioquímico mediante el cual las plantas, las algas y las bacterias fotosintéticas convierten materia inorgánica (dióxido de carbono y agua) en materia orgánica (azúcares), aprovechando la energía proveniente de la luz solar. Este es el principal mecanismo de nutrición de todos los organismos autótrofos que poseen clorofila, que es el pigmento esencial para el proceso fotosintético.
La fotosíntesis constituye uno de los mecanismos bioquímicos más importantes del planeta ya que implica la fabricación de nutrientes orgánicos que almacenan la energía lumínica proveniente del Sol en distintas moléculas útiles (carbohidratos). De hecho, el nombre de este proceso proviene de las voces griegas foto, “luz”, y synthesis, “composición”.
Después de la fotosíntesis, las moléculas orgánicas sintetizadas pueden ser empleadas como fuente de energía química para sostener procesos vitales, como la respiración celular y otras reacciones que forman parte del metabolismo de los seres vivos.
Para llevar a cabo la fotosíntesis, se requiere de la presencia de clorofila, un pigmento sensible a la luz solar, que les confiere a las plantas y las algas su coloración verde característica.
Este pigmento se encuentra en los cloroplastos, organelas celulares de diverso tamaño que son propias de las células vegetales, especialmente las células foliares (de las hojas). Los cloroplastos contienen un conjunto de proteínas y enzimas que permiten el desarrollo de las complejas reacciones que forman parte del proceso fotosintético.
El proceso de fotosíntesis es fundamental para el ecosistema y para la vida tal y como los conocemos, dado que permite la creación y circulación de la materia orgánica y la fijación de materia inorgánica. Además, durante la fotosíntesis oxigénica se produce el oxígeno que necesita la mayor parte de los seres vivos para su respiración.
Características de la Fotosíntesis
Debido a que las plantas utilizan el dióxido de carbono para fabricar su propio alimento, la disminución de la vida vegetal en el planeta incide en el aumento de este gas en la atmósfera, donde funciona como un agente del calentamiento global. Por ejemplo, el CO2 actúa como un gas de efecto invernadero, impidiendo que el exceso de calor que llega a la Tierra se irradie hacia afuera de la atmósfera. Se estima que cada año los organismos fotosintéticos fijan como sustancias orgánicas alrededor de 100.000 millones de toneladas de carbono.
Es un proceso bioquímico de aprovechamiento de la luz solar para la obtención de compuestos orgánicos, o sea, de síntesis de nutrientes a partir de elementos inorgánicos como el agua y el dióxido de carbono.
Puede ser realizada por diversos organismos autótrofos, siempre y cuando tengan pigmentos fotosintéticos. Es el proceso de nutrición de las plantas, las algas, el fitoplancton, las bacterias fotosintéticas.
Algunos pocos animales son capaces de realizar fotosíntesis, entre ellos la babosa marina Elysia chlorotica y la salamandra moteada Ambystoma maculatum.
En las plantas y las algas, la fotosíntesis se lleva a cabo en organelas especializadas llamadas cloroplastos, en los que se encuentra la clorofila. Las bacterias fotosintéticas también poseen clorofila, pero no tienen cloroplastos.
Existen dos tipos de fotosíntesis, según la sustancia utilizada para fijar el carbono proveniente del dióxido de carbono. La fotosíntesis oxigénica utiliza agua y produce oxígeno, que es liberado al medio circundante.
La fotosíntesis anoxigénica utiliza sulfuro de hidrógeno o hidrógeno gaseoso, y no produce oxígeno sino que libera azufre.
Desde la Antigua Grecia ya se postulaba la relación existente entre la luz solar y las plantas. Sin embargo, los avances en el estudio y la comprensión de la fotosíntesis comenzaron a cobrar importancia gracias a los aportes de un conjunto sucesivo de científicos del siglo XVIII, XIX y XX.
Factores externos que influyen en la fotosíntesis
Hay factores externos que intervienen aumentando o disminuyendo el rendimiento fotosintético de un vegetal.
1. La temperatura: cada especie se encuentra adaptada a vivir en un intervalo de temperaturas. Dentro de él, la eficacia del proceso oscila de tal manera que aumenta con la temperatura, como consecuencia de un aumento en la movilidad de las moléculas, en la fase oscura, hasta llegar a una temperatura en la que se sobreviene la desnaturalización enzimática, y con ello la disminución del rendimiento fotosintético.
2. La concentración de dióxido de carbono: si la intensidad luminosa es alta y constante, el rendimiento fotosintético aumenta en relación directa con la concentración de dióxido de carbono en el aire, hasta alcanzar un determinado valor a partir del cual el rendimiento se estabiliza.
3. La concentración de oxígeno: cuanto mayor es la concentración de oxígeno en el aire, menor es el rendimiento fotosintético, debido a los procesos de fotorrespiración.
4. La intensidad luminosa: cada especie se encuentra adaptada a desarrollar su vida dentro de un intervalo de intensidad de luz, por lo que existirán especies de penumbra y especies fotófilas. Dentro de cada intervalo, a mayor intensidad luminosa, mayor rendimiento, hasta sobrepasar ciertos límites, en los que se sobreviene la fotooxidación irreversible de los pigmentos fotosintéticos. Para una igual intensidad luminosa, las plantas C4 (adaptadas a climas secos y cálidos) manifiestan un mayor rendimiento que las plantas C3, y nunca alcanzan la saturación lumínica.
5. El tiempo de iluminación: existen especies que desenvuelven una mayor producción fotosintética cuanto mayor sea el número de horas de luz, mientras que también hay otras que necesitan alternar horas de iluminación con horas de oscuridad.
6. La escasez de agua: ante la falta de agua en el terreno y de vapor de agua en el aire disminuye el rendimiento fotosintético.
Esto se debe a que la planta reacciona, ante la escasez de agua, cerrando los estomas para evitar su desecación, dificultando de este modo la penetración de dióxido de carbono.
Además, el incremento de la concentración de oxígeno interno desencadena la fotorrespiración. Este fenómeno explica que en condiciones de ausencia de agua, las plantas C4 sean más eficaces que las C3.
7. El color de la luz: la clorofila a y la clorofila b absorben la energía lumínica en la región azul y roja del espectro, los carotenos y xantofilas en la azul, las ficocianinas en la naranja y las ficoeritrinas en la verde.
Estos pigmentos traspasan la energía a las moléculas diana. La luz monocromática menos aprovechable en los organismos que no tienen ficoeritrinas y ficocianinas es la luz.
En las cianofíceas, que si poseen estos pigmentos anteriormente citados, la luz roja estimula la síntesis de ficocianina, mientras que la verde favorece la síntesis de ficoeritrina. En el caso de que la longitud de onda superase los 680 nm, no actúa el fotosistema II con la consecuente reducción del rendimiento fotosintético al existir únicamente la fase luminosa cíclica.