METABOLISMO CELULAR Biología como gas. Los electrones son transferidos al CO2 (reducción), produciendo carbohidratos.
Estos electrones pasan a las cadenas transportadoras de electrones, que consisten en una serie de moléculas transportadoras de electrones dispuestas en la membrana del tilacoide, haciendo una especie de caída en cascada energética de los electrones activados. Los electrones van desde el fotosistema II al fotosistema I en el caso del flujo de electrones es no cíclico y su energía culmina en la formación del ATP y NADP. El fotosistema II recupera electrones por ruptura del agua, eliminando O2 gaseoso como un producto secundario.
El proceso completo de la fotosíntesis consiste en dos grupos de reacciones relacionadas: a) reacciones lumínicas (foto) y b) el Ciclo de Calvin (síntesis). Las reacciones lumínicas se encargan de transformar la energía lumínica en energía química, produciendo O2. El Ciclo de Calvin, consiste en la síntesis de moléculas de carbohidratos a partir de la molécula de CO2 utilizando la energía producida en las reacciones lumínicas (Fig. 3).
Figura 3. Esquema de un cloroplasto, donde se observa el estroma y los tilacoides, lugar de la membrana interna donde ocurren las reacciones lumínicas.
a) Reacciones lumínicas Estas ocurren la membrana de los tilacoides dentro de cada cloroplasto. Aquí se encuentran los fotosistemas que son como “antenas” de clorofila y otros pigmentos que absorben la luz y donde se ubica un aceptor primario que recibe los electrones excitados provenientes del centro de reacción de la clorofila.
Figura 4. Modelo de un fotosistema, mostrando los componentes químicos que involucrados en las reacciones lumínicas. ¿Fotosistemas en onda? Los Fotosistemas I y II son nombrados así por el orden en que fueron descubiertos. En el Fotosistema I, la molécula de clorofila a en el centro de reacción se denomina P700 debido a que la luz que mejor absorbe es la de longitud de onda de 700 nanómetros (nm); a la clorofila del fotosistema II se le denomina P680 porque la luz que mejor absorbe es la de longitud de onda de 680 nm. Varían en la absorción de luz por su asociación con diferentes proteínas en la membrana del tilacoide, ya que son moléculas prácticamente idénticas.
Hay dos fotosistemas: I y II (Fig. 4), en ellos ocurre una serie de reacciones electroquímicas en donde el protagonista es el electrón excitado y los pigmentos sensibles a la luz. Dentro de los fotosistemas, los fotones (partículas energéticas de luz) captados recorren las moléculas de los pigmentos en una especie de “saltos”, transfiriendo energía a los electrones de clorofila. 50