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La etapa fotoquímica de la fotosíntesis


Ver con más detalle la fase fotoquímica.

También se llama la "fase clara" de la fotosíntesis, ya que su aparición depende completamente de la luz. Como este es un paso que cuenta con la participación de moléculas de clorofila, ocurre dentro de los tilacoides, en cuyas caras internas de sus membranas las moléculas de este pigmento fotosintético están "ancladas".

En esta etapa, la clorofila, cuando se ilumina, pierde electrones, lo que causa "huecos" en la molécula. El destino de los electrones perdidos y la reocupación de estos vacíos pueden seguir dos mecanismos distintos, llamados fotofosforilación cíclica y fotofosforilación acíclica.

En el llamado fotosistema I, predomina la clorofila a. Esto, cuando se ilumina, pierde un par de electrones excitados (ricos en energía). En la molécula de clorofila, se establece un "vacío" de electrones. El par de electrones es recogido por una serie de citocromos sustancias que aceptan electrones adicionales, se vuelven inestables y transfieren estos electrones a otras moléculas.
A medida que pasan a través de la cadena de citocromo, los electrones pierden energía gradualmente, que se utiliza en la fosforilación (producción de ATP al unir un grupo fosfato más a una molécula de ADP). Debido a que esta fosforilación es posible gracias a la energía de la luz capturada por los electrones de clorofila, se llama fotofosforilación.

Después de pasar a través de la cadena del citocromo, los electrones regresan a la molécula de clorofila, ocupando el "vacío" que les quedaba. A medida que los electrones regresan a la clorofila, el proceso es cíclico

Este mecanismo emplea dos sistemas de fotosíntesis: el fotosistema I y el fotosistema II. En el fotosistema I, predomina la clorofila elmientras que el fotosistema II predomina clorofila b.
Clorofila el, iluminado, pierde un par de electrones activados, recogidos por un aceptador especial, el ferridoxina Al mismo tiempo, clorofila b, excitado por la luz, pierde un par de electrones que, después de cruzar una cadena de citocromo, ocupan el "vacío" que queda en la molécula de clorofila a. Durante el paso de estos electrones a través de la cadena de citocromo, hay liberación de energía y producción de ATP (fosforilación). Como el "vacío de electrones" de la clorofila el no está lleno por los mismos electrones que salieron de esta molécula, el mecanismo se llama fotofosforilación acíclica.

Dentro de los cloroplastos, el agua se descompone en presencia de luz. Esta reacción es la fotólisis del agua. (o la reacción de Hill).

De los productos de fotólisis del agua, los electrones ocuparán los "vacíos" que deja la pérdida de electrones por la clorofila. b. H + protones, junto con electrones perdidos por la clorofila a transformará NADP (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato) en NADPH. Al mismo tiempo, se libera oxígeno. Este es un aspecto importante de la fotosíntesis: Todo el oxígeno generado en el proceso proviene de la fotólisis del agua.

Los seres fotosintéticos usan el agua como fuente de átomos de hidrógeno para reducir el NADP. Estos átomos de hidrógeno se emplean posteriormente en la reducción de CO2 incluso carbohidratos La ecuación general del proceso es la siguiente:

El valor no generalmente corresponde a seis, lo que conduce a la formación de glucosa (C6H12El6) Sin embargo, dado que todo el oxígeno liberado proviene del agua, la ecuación debe corregirse para:

Por lo tanto, uno puede explicar el origen de una cantidad 2n de átomos de oxígeno de una cantidad de 2n moléculas de agua (H2O)