Por David Kennedy
Actualizado el 24 de marzo de 2022
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La fotosíntesis es el proceso impulsado por la luz que utilizan las plantas y ciertas bacterias para convertir la energía solar en energía química, mientras que la respiración es el mecanismo universal mediante el cual todos los organismos no vegetales aprovechan el oxígeno para producir el ATP que alimenta las funciones celulares. Ambos procesos son esenciales para los ciclos globales del carbono y el oxígeno y sustentan la vida en la Tierra.
En los cloroplastos, la clorofila absorbe longitudes de onda rojas y azules, convirtiendo la energía luminosa en energía química almacenada como glucosa. La reacción general es:
6 CO₂ + 6 H₂O + light → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂El oxígeno producido se libera a la atmósfera, mientras que la glucosa se utiliza para el crecimiento, el almacenamiento o otras reacciones bioquímicas.
La fotosíntesis ocurre casi exclusivamente en las células del mesófilo de las hojas, donde los cloroplastos están densamente empaquetados. La estructura de la hoja (epidermis superior e inferior, mesófilo, venas y estomas) facilita la captura de luz y el intercambio de gases. La energía capturada se almacena primero como ATP, la principal moneda energética de la célula, sintetizada por el nucleótido adenina-ribosa-trifosfato.
Todos los organismos no fotosintéticos, desde los microbios hasta los mamíferos, dependen de la respiración para extraer energía de las moléculas orgánicas. El oxígeno se transporta desde el aire a los tejidos a través del torrente sanguíneo, donde se difunde hacia las células. Los alvéolos de los pulmones intercambian oxígeno por dióxido de carbono a través de un gradiente de presión:la presión alta en los alvéolos impulsa el oxígeno hacia la sangre, mientras que la presión arterial más baja extrae el dióxido de carbono para exhalarlo.
La respiración celular descompone la glucosa mediante la glucólisis, el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa. La secuencia comienza en el citosol, produciendo piruvato, que ingresa a las mitocondrias para una mayor oxidación a CO₂ y H₂O, generando hasta 36 a 38 moléculas de ATP por molécula de glucosa. Las mitocondrias, a menudo llamadas las centrales eléctricas de la célula, convierten la energía potencial en ATP utilizable.
• Ubicación:la fotosíntesis se limita a los cloroplastos en las células vegetales; la respiración ocurre en el citosol y las mitocondrias de prácticamente todas las células eucariotas.• Fuente de energía:la fotosíntesis requiere luz; la respiración no.• Sustrato y productos:La fotosíntesis consume CO₂ y libera O₂; la respiración consume O₂ y libera CO₂. El intercambio complementario de oxígeno y dióxido de carbono garantiza el equilibrio atmosférico y sustenta el flujo de energía de la biosfera.
