Fases de la fotosíntesis

La fotosíntesis presenta dos fases:

Anteriormente se conocía como fase luminosa. Para que se dé esta fase las plantas deben absorber la luz. Las plantas absorben la luz a través de substancias llamadas pigmentos. Entre todos ellos , destaca la clorofila, que es el pigmento de color verde que se encuentra en el interior de los cloroplastos de la célula vegetal.

Es la gran proporción de este pigmento el que determina que las plantas presenten principalmente su coloración verde ya que la mayor cantidad de clorofila enmascara la menor proporción del resto de pigmentos. Las plantas las vemos verdes porque la luz verde al no ser absorbida es captada por nuestros ojos. Sin embargo, es la luz roja -anaranjada y la azul la que es utilizada por la mayoría de las plantas para realizar la fotosíntesis. Otras plantas, como ciertas algas marinas rojas, son capaces de absorber la luz verde para realizar la fotosíntesis. Para ello utilizan pigmentos diferentes a la clorofila.

Los pigmentos deben su color a la luz que no son capaces de absorber. Así, por ejemplo, la clorofila absorbe prácticamente todos los colores del espectro visible excepto el verde. Por lo tanto, la capacidad de absorción de la clorofila y de otros pigmentos y la intensidad de la fotosíntesis dependerá de los diferentes tipos de longitud de onda lumínica. Dado que la clorofila es el pigmento principal, la absorción será la mayor dentro del espectro rojo-anaranjado, inferior en el espectro azul y prácticamente ineficaz en el espectro verde.

Existen dos tipos de clorofila: la clorofila A que tiene un color verde azulado y la clorofila B que presenta un color verde amarillento. La primera es mucho más abundante que la segunda ya que aparece en una proporción tres veces superior. La clorofila A está encargada principalmente de capturar las longitudes de onda violeta y rojo.

Los pigmentos vegetales no se presentan aislados sino que se combinan entre ellos. Así, junto a la clorofila A y B , existen otros pigmentos llamados carotenoides y ficobilinas. Estas últimas aparecen en organismos vegetales inferiores ( algas y cianobacterias) . Los carotenoides pueden ser carotenos, con una coloración rojiza anaranjada y xantófilas con una coloración amarillenta y parda. Carotenoides y ficobilinas, junto con la clorofila B, son los responsables de absorber aquellas longitudes de onda que no es capaz de absorber la clorofila A ( verde y anaranjado -rojo) . De esta manera , una vez absorbida, la transfieren a la clorofila A, para que pueda transformarlas.

Corresponde a lo que anteriormente se le conocía como fase oscura. Hoy en día se prefiere omitir este término al haberse aceptado que este proceso necesita también de la luz para poder llevarse a cabo. Este ciclo se produce en los cloroplastos del estroma y convierte el CO₂ que las plantas absorben a través de los estomas en hidratos de carbono. Para que pueda darse este proceso se deberán utilizar los materiales elaborados en la anterior fase.

El ATP sintetizado durante la primera fase proporciona la energía necesaria para la síntesis de glucosa a partir del dióxido de carbono. Las reacciones que fijan carbono son una serie de reacciones conocidas como ciclo de Calvin, en honor a su descubridor el Dr. Melvin Calvin.El ciclo de Calvin comienza con la incorporación de 6 moléculas de dióxido de carbono a las 6 moléculas de RuBP (ribulosa-1,5-bisfosfato), bajo la coordinación de la enzima RuBisCO. Dicha enzima desempeña un papel fundamental en la fase de fijación del carbono de la fotosíntesis.

Cada paso del ciclo es catalizado por una enzima específica. Además de la glucosa se pueden sintetizar otros carbohidratos, grasas y otros lípidos y, con la adición de nitrógeno, aminoácidos y bases nitrogenadas.