La vida en la tierra depende fundamentalmente de la energía solar, la cual es atrapada mediante el proceso fotosintético, que es responsable de la producción de toda la materia orgánica que conocemos. La materia orgánica comprende los alimentos que consumimos diariamente tanto nosotros como los animales, los combustibles fósiles (petróleo, gas, gasolina, carbón); así como la leña, madera, pulpa para papel, inclusive la materia prima para la fabricación de fibras sintéticas, plásticos, poliéster, etc.La Fotosíntesis es la conversión de la materia inorgánica en materia orgánica gracias a la luz aportada por el sol. Este proceso es llevado a cabo por organismos denominados «fotoautótrofos», es decir, que son capaces de sintetizar su propio alimento. La Fotosíntesis se realiza en dos etapas, la primera llamada fase «lumínica» o «fotodependiente» se lleva a cabo en presencia indispensable de la luz solar. La segunda etapa de este proceso llamada fase «oscura» o «fotoindependiente» se puede llevar a cabo en ausencia de la luz solar, ya que no la necesita para el proceso. Estas dos etapas ocurren en el interior de los cloroplastos, donde se encuentra la «Clorofila», molécula esencial para la fotosíntesis.
Proceso de la Fotosíntesis
El proceso de la fotosíntesis se divide en dos etapas, la primera llamada «Lumínica» o fotodependiente y la segunda «Oscura» o fotoindependiente.
Etapa Lumínica:
Esta fase se realiza en los «granas de los cloroplastos»; la energíaproveniente del sol es captada por la clorofila, provocando el desprendimiento de electrones de esta molécula. Algunos de esos electrones actúan disociando las moléculas de agua absorbidas por la planta a través de los órganos correspondientes. Las moléculas de agua se desdoblanen sus dos componentes: un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno: este proceso de ruptura de la molécula de agua se denomina «hidrólisis».El átomo de oxígeno, que el vegetal no utiliza, se aparea con otro y forma moléculas de gas oxígeno que se liberan a través de los estomas de las hojas hacia la atmósfera, permitiendo la respiración de todos los seres vivos. Los átomos de hidrógeno resultantes de esta disociación, que serán utilizados posteriormente en la etapa oscura, pasan a integrar la molécula de un coenzima capaz de «transferir hidrógenos», denominada «NADP»,transformándola en «NADP hidrogenado» (NADPH).La energía de los electrones restantes es almacenada en el nucleótido de adenosina, un compuesto altamente energético que tiene la propiedad de almacenar energía pero también de transferirla rápidamente, permitiendo otra reacción química. Este compuesto se forma cuando una molécula de «ADP» se une con una molécula llamada «grupo fosfato», formando ATP.
Etapa Oscura: Esta Fase se lleva a cabo en la matriz del cloroplasto. En ese lugar y como producto de reacciones químicas anteriores, se encuentra un compuesto de cinco átomos de carbono (pentosa), denominado «ribulosa difosfato».A esta molécula se le une el dióxido de carbono absorbido por los estomas, transformándola en un compuesto de seis carbonos de gran inestabilidad, dado que enseguida se desdobla en dos moléculas de tres átomos de carbono, denominadas «ácido fosfloglicérico» que es el primer producto orgánico de la fotosíntesis y cuya importancia radica en que, según las recombinaciones químicas que realice, se puede transformar en: proteínas vegetales, lípidos, vitaminas o reponer la ribulosa difosfato consumida hasta el momento.Pero la recombinación más frecuente es la que permite que cada molécula de ácido fosfoglicérico se una con un átomo de hidrógeno que le transfiere el NADPH. De este modo se origina dos nuevas triosas llamadasfosfogliceraldehído, las que finalmente se unen entre si formando una hexosa estable denominada glucosa. Para que se realice esta unión, es necesario el aporte de energía química que provee el ATP formado en la primera etapa.La glucosa es soluble en agua, por lo cual puede ser transportada fácilmente hacia todos los órganos del vegetal y en ellos puede almacenarse o formar disacáridos como la «sacarosa» o monosacáridos como la «fructosa» e incluso polimerizarse originando almidón.
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