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Fotosíntesis


La fotosíntesis es el proceso autotrófico principal y es realizada por seres clorofilatos, representados por plantas, algunos protistas, bacterias fotosintéticas y cianobacterias.

En la fotosíntesis realizada por seres fotosintéticos, a excepción de las bacterias, dióxido de carbono (CO2) y agua (H20) se utilizan para la síntesis de carbohidratos, generalmente glucosa. En este proceso, existe la formación de oxígeno (O2), que se libera al medio.

La fotosíntesis realizada por bacterias fotosintéticas difiere en muchos aspectos de la realizada por otros organismos fotosintéticos, como veremos a continuación.

La fórmula general para la producción de glucosa por fotosíntesis de eucariotas y cianobacterias es:

6 CO2 + 12H2El C6H12El6 + 6 O2 + 6H2El

Esta ecuación muestra que, en presencia de luz y clorofila, el dióxido de carbono y el agua se convierten en una hexosa, en este ejemplo, glucosa, con liberación de oxígeno.

Los seres fotosintéticos son fundamentales para el mantenimiento de la vida en nuestro planeta, ya que son la base de la mayoría de las cadenas alimentarias y producen oxígeno, gas mantenido en la atmósfera en concentraciones adecuadas gracias principalmente a la actividad fotosintética.

Origen del oxígeno y fotosíntesis bacteriana.

El oxígeno liberado por la fotosíntesis por los eucariotas y las cianobacterias proviene del agua, no del dióxido de carbono, como se pensaba anteriormente.

El primer investigador en proponer esto fue Cornelius Van Niel, en la década de 1930, cuando estudiaba bacterias fotosintéticas. Descubrió que las bacterias rojas sulfurosas (o tiobacterias púrpuras) realizaban una forma particular de fotosíntesis en la que no había necesidad de formación de agua u oxígeno. Estas bacterias usan dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno (H2S) y produce carbohidratos y azufre.
Van Niel luego escribió la fórmula general para la fotosíntesis realizada por estas bacterias:

Fotosíntesis bacteriana
6 CO2+ 2 H2S CH2O + H2O + 2S

Fue la comprensión de este proceso de fotosíntesis lo que llevó al investigador a proponer la ecuación general de la fotosíntesis:

6 CO2+ 2 H2Un CH2O + H2O + 2 A

Esta ecuación muestra que H2A puede ser agua (H2O) o sulfuro de hidrógeno (H2S) y muestra que si es agua es la fuente de oxígeno en la fotosíntesis.
Esta interpretación fue confirmada más tarde en la década de 1940 por experimentos en los que los investigadores suministraron a las plantas agua cuyo oxígeno era la masa 18.18, isótopo de oxígeno pesado) en lugar de 16 (O16), como el oxígeno del agua ordinario. Descubrieron que el oxígeno liberado por la fotosíntesis era O18, corroborando la interpretación de Van Niel.

Se demostró, entonces, que el oxígeno liberado durante la fotosíntesis de eucariotas y cianobacterias proviene del agua y no del dióxido de carbono.

¿Dónde se produce la fotosíntesis?

En los organismos más simples, como las cianobacterias, la fotosíntesis ocurre en el hialoplasma, que es donde se encuentran varias moléculas de clorofila, asociadas con una red de membrana interna, que son extensiones de la membrana plasmática. Recuerde que las cianobacterias son procariotas y no tienen orgánulos unidos a la membrana. Por otro lado, en los organismos eucariotas la fotosíntesis ocurre completamente dentro del cloroplasto.