10 Datos Fascinantes sobre la Fotosíntesis

La glucosa no es solo comida.

Si bien la glucosa de azúcar se usa para obtener energía, también tiene otros propósitos. Por ejemplo, las plantas usan glucosa como bloque de construcción para construir almidón para el almacenamiento de energía a largo plazo y celulosa para construir estructuras.

Las hojas son verdes debido a la clorofila.

La molécula más común utilizada para la fotosíntesis es la clorofila. Las plantas son verdes porque sus células contienen una gran cantidad de clorofila. La clorofila absorbe la energía solar que impulsa la reacción entre el dióxido de carbono y el agua. El pigmento parece verde porque absorbe las longitudes de onda de la luz azul y roja, reflejando el verde.

La clorofila no es el único pigmento fotosintético.

La clorofila no es una molécula de pigmento única, sino que es una familia de moléculas relacionadas que comparten una estructura similar. Hay otras moléculas de pigmento que absorben / reflejan diferentes longitudes de onda de la luz.

Las plantas se ven verdes porque su pigmento más abundante es la clorofila, pero a veces se pueden ver las otras moléculas. En otoño, las hojas producen menos clorofila en preparación para el invierno. A medida que la producción de clorofila disminuye, las hojas cambian de color. Puedes ver los colores rojo, morado y dorado de otros pigmentos fotosintéticos. Las algas comúnmente muestran los otros colores, también.

Las plantas realizan la fotosíntesis en orgánulos llamados cloroplastos.

Las células eucariotas, como las de las plantas, contienen estructuras especializadas encerradas en membranas llamadas orgánulos. Los cloroplastos y las mitocondrias son dos ejemplos de orgánulos. Ambos orgánulos están involucrados en la producción de energía.

Las mitocondrias realizan la respiración celular aeróbica, que utiliza oxígeno para producir trifosfato de adenosina (ATP). Romper uno o más grupos fosfato de la molécula libera energía en una forma que las células vegetales y animales pueden usar.

Los cloroplastos contienen clorofila, que se utiliza en la fotosíntesis para producir glucosa. Un cloroplasto contiene estructuras llamadas grana y estroma. Grana se asemeja a una pila de panqueques. Colectivamente, los grana forman una estructura llamada tilacoide. El grana y el tilacoide son donde ocurren las reacciones químicas dependientes de la luz (las que involucran clorofila). El líquido que rodea la grana se llama estroma. Aquí es donde ocurren las reacciones independientes de la luz. Las reacciones independientes de la luz a veces se denominan "reacciones oscuras", pero esto solo significa que no se requiere luz. Las reacciones pueden ocurrir en presencia de luz.

El número mágico es el seis.

La glucosa es un azúcar simple, pero es una molécula grande en comparación con el dióxido de carbono o el agua. Se necesitan seis moléculas de dióxido de carbono y seis moléculas de agua para hacer una molécula de glucosa y seis moléculas de oxígeno. La ecuación química equilibrada para la reacción general es:

6CO₂(g) + 6H₂O (l) → C₆H₁₂O₆ + 6O₂g)

La fotosíntesis es lo contrario de la respiración celular.

Tanto la fotosíntesis como la respiración celular producen moléculas utilizadas para obtener energía. Sin embargo, la fotosíntesis produce el azúcar glucosa, que es una molécula de almacenamiento de energía. La respiración celular toma el azúcar y lo convierte en una forma que tanto las plantas como los animales pueden usar.

La fotosíntesis requiere dióxido de carbono y agua para producir azúcar y oxígeno. La respiración celular utiliza oxígeno y azúcar para liberar energía, dióxido de carbono y agua.

Las plantas y otros organismos fotosintéticos realizan ambos conjuntos de reacciones. Durante el día, la mayoría de las plantas toman dióxido de carbono y liberan oxígeno. Durante el día y la noche, las plantas usan oxígeno para liberar la energía del azúcar y liberar dióxido de carbono. En las plantas, estas reacciones no son iguales. Las plantas verdes liberan mucho más oxígeno del que usan. De hecho, son responsables de la atmósfera respirable de la Tierra.

Las plantas no son los únicos organismos que realizan la fotosíntesis.

Los organismos que usan la luz para la energía necesaria para producir sus propios alimentos se llaman productores. En contraste, consumidores son criaturas que comen productores para obtener energía. Si bien las plantas son los productores más conocidos, las algas, las cianobacterias y algunos protistas también producen azúcar a través de la fotosíntesis.

La mayoría de la gente sabe que las algas y algunos organismos unicelulares son fotosintéticos, pero ¿sabías que algunos animales multicelulares también lo son? Algunos consumidores realizan la fotosíntesis como fuente de energía secundaria. Por ejemplo, una especie de babosa marina (Elysia chlorotica) roba cloroplastos de orgánulos fotosintéticos de algas y los coloca en sus propias células. La salamandra manchada (Ambystoma maculatum) tiene una relación simbiótica con las algas, utilizando el oxígeno extra para suministrar mitocondrias. La avispa oriental (Vespa orientalis) utiliza el pigmento xantoperina para convertir la luz en electricidad, que utiliza como una especie de célula solar para impulsar la actividad nocturna.

Hay más de una forma de fotosíntesis.

La reacción general describe la entrada y salida de la fotosíntesis, pero las plantas usan diferentes conjuntos de reacciones para lograr este resultado. Todas las plantas utilizan dos vías generales: reacciones de luz y reacciones de oscuridad (ciclo de Calvin).

"Normal" o C₃ la fotosíntesis ocurre cuando las plantas tienen mucha agua disponible. Este conjunto de reacciones usa la enzima RuBP carboxilasa para reaccionar con dióxido de carbono. El proceso es altamente eficiente porque las reacciones de luz y oscuridad pueden ocurrir simultáneamente en una célula vegetal.

En C₄ en la fotosíntesis, se usa la enzima PEP carboxilasa en lugar de RuBP carboxilasa. Esta enzima es útil cuando el agua puede ser escasa, pero todas las reacciones fotosintéticas no pueden tener lugar en las mismas células.

En el metabolismo del ácido casuláceo o fotosíntesis CAM, el dióxido de carbono solo se toma en las plantas por la noche, donde se almacena en vacuolas para procesarse durante el día. La fotosíntesis CAM ayuda a las plantas a conservar el agua porque los estomas de las hojas solo están abiertos por la noche, cuando es más fresco y húmedo. La desventaja es que la planta solo puede producir glucosa a partir del dióxido de carbono almacenado. Debido a que se produce menos glucosa, las plantas del desierto que utilizan la fotosíntesis CAM tienden a crecer muy lentamente.

Las plantas se construyen para la fotosíntesis.

Las plantas son magos en lo que respecta a la fotosíntesis. Toda su estructura está construida para soportar el proceso. Las raíces de la planta están diseñadas para absorber agua, que luego es transportada por un tejido vascular especial llamado xilema, por lo que puede estar disponible en el tallo y las hojas fotosintéticos. Las hojas contienen poros especiales llamados estomas que controlan el intercambio de gases y limitan la pérdida de agua. Las hojas pueden tener una capa cerosa para minimizar la pérdida de agua. Algunas plantas tienen espinas para promover la condensación de agua.

La fotosíntesis hace que el planeta sea habitable.

La mayoría de las personas son conscientes de que la fotosíntesis libera el oxígeno que los animales necesitan para vivir, pero el otro componente importante de la reacción es la fijación de carbono. Los organismos fotosintéticos eliminan el dióxido de carbono del aire. El dióxido de carbono se transforma en otros compuestos orgánicos que sustentan la vida. Mientras los animales exhalan dióxido de carbono, los árboles y las algas actúan como sumideros de carbono, manteniendo la mayor parte del elemento fuera del aire.

Conclusiones Clave de la Fotosíntesis

• La fotosíntesis se refiere a un conjunto de reacciones químicas en las que la energía del sol cambia el dióxido de carbono y el agua en glucosa y oxígeno.
• La luz solar es aprovechada con mayor frecuencia por la clorofila, que es verde porque refleja la luz verde. Sin embargo, hay otros pigmentos que también funcionan.
• Las plantas, las algas, las cianobacterias y algunos protistas realizan la fotosíntesis. Algunos animales también son fotosintéticos.
• La fotosíntesis puede ser la reacción química más importante del planeta porque libera oxígeno y atrapa carbono.