La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas y algunas bacterias y protistas sintetizan las moléculas de azúcar del dióxido de carbono, el agua y la luz solar. La fotosíntesis se puede dividir en dos etapas: la reacción dependiente de la luz y las reacciones independientes de la luz (u oscuras). Durante las reacciones de luz, se elimina un electrón de una molécula de agua liberando los átomos de oxígeno e hidrógeno. El átomo de oxígeno libre se combina con otro átomo de oxígeno libre para producir gas oxígeno que luego se libera.
TL; DR (demasiado largo; no lo leyó)
Los átomos de oxígeno se crean durante la luz proceso de fotosíntesis, y dos átomos de oxígeno luego se combinan para formar gas oxígeno.
Reacciones de luz
El objetivo principal de las reacciones de luz en la fotosíntesis es generar energía para usar en las reacciones oscuras. La energía se cosecha de la luz solar que se transfiere a los electrones. A medida que los electrones pasan a través de una serie de moléculas, se forma un gradiente de protones en las membranas. Los protones fluyen hacia atrás a través de la membrana a través de una enzima llamada ATP sintasa que genera ATP, una molécula de energía, que se utiliza en las reacciones oscuras donde se usa el dióxido de carbono para producir azúcar. Este proceso se llama fotofosforilación.
Fotofosforilación cíclica y no cíclica
La fotofosforilación cíclica y no cíclica hace referencia a la fuente y el destino del electrón utilizado para generar el gradiente de protón y, a su vez, el ATP. En la fotofosforilación cíclica, el electrón se recicla a un fotosistema donde se reactiva y repite su recorrido a través de las reacciones de luz. Sin embargo, en la fotofosforilación no cíclica, el paso final del electrón es la creación de una molécula de NADPH también utilizada en las reacciones oscuras. Esto requiere la entrada de un nuevo electrón para repetir las reacciones de luz. La necesidad de este electrón resulta en la formación de oxígeno a partir de las moléculas de agua.
Cloroplastos
En los eucariotas fotosintéticos como las algas y las plantas, la fotosíntesis ocurre en un orgánulo celular especializado llamado cloroplasto. Dentro de los cloroplastos se encuentran las membranas tilacoides que proporcionan un ambiente interno y externo para la fotosíntesis. Las membranas tilacoides están presentes en todos los organismos fotosintéticos, incluidas las bacterias, pero solo los eucariotas albergan estas membranas dentro de los cloroplastos. La fotosíntesis comienza en fotosistemas ubicados dentro de las membranas tilacoides. A medida que progresan las reacciones de luz de la fotosíntesis, los protones se empaquetan dentro de los espacios de membrana creando un gradiente de protones a través de la membrana.
Fotosistemas
Fotosistemas son estructuras complejas de pigmentos involucrados que se activan dentro de la membrana tilacoide electrones que usan energía de la luz. Cada pigmento está sintonizado con una porción específica del espectro de luz. El pigmento central es clorofila? que cumple la función adicional de reunir el electrón que se utiliza en las reacciones de luz posteriores. En el centro de la clorofila? son iones que se unen a las moléculas de agua. Como la clorofila energiza un electrón y envía el electrón fuera del fotosistema a las moléculas receptoras en espera, el electrón es reemplazado por las moléculas de agua.
Formación de oxígeno
A medida que se eliminan los electrones de las moléculas de agua, el agua está dividido en átomos componentes. Los átomos de oxígeno de dos moléculas de agua se combinan para formar oxígeno diatómico (O 2). Los átomos de hidrógeno, que son protones únicos que pierden sus electrones, ayudan a la creación del gradiente de protones dentro del espacio encerrado por la membrana del tilacoide. El oxígeno diatómico se libera y el centro de clorofila se une a nuevas moléculas de agua para repetir el proceso. Debido a las reacciones involucradas, la clorofila debe activar cuatro electrones para generar una sola molécula de oxígeno.
