La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas, algas y bacterias captan la energía de la luz para transformar el dióxido de carbono y el agua en azúcares orgánicos. Consta de dos fases: la fase luminosa, en la que se captan electrones de la luz para producir ATP y NADPH, y la fase oscura, en la que se utilizan estos productos para fijar el carbono en moléculas orgánicas como los azúcares a través del ciclo de Calvin.

1. FOTOSINTESIS

2. • Hoja, el lugar
principal de una
planta en el cual
se desarrolla la
fotosíntesis.

3. • La fotosíntesis (del griego antiguo φ ς "luz" y σύνθεσιςῶ
"composición") es la base de la vida actual en la tierra. Consiste
en una serie de procesos mediante los cuales las plantas, algas
y algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para
transformar la materia inorgánica de su medio externo en
materia orgánica que utilizarán para su crecimiento y
desarrollo. Los organismos capaces de llevar a cabo este
proceso se denominan fotoautótrofos. Salvo en algunas
bacterias fotoautótrofas, el proceso de fotosíntesis produce
liberación de oxígeno molecular (proveniente de moléculas de
H2O) hacia la atmósfera (fotosíntesis oxigénica).
• Es ampliamente admitido, que el contenido actual de oxígeno
en la atmósfera se ha generado a partir de la aparición y
actividad de dichos organismos fotosintéticos. Esto ha
permitido la aparición evolutiva y el desarrollo de organismos
aerobios, capaces de mantener una alta tasa metabolica (un
metabolismo muy eficaz desde el punto de vista energético).

4. • En algas eucarióticas y en plantas, la fotosíntesis se lleva a
cabo en un orgánulo especializado denominado cloroplasto.
• Este orgánulo está delimitado por dos membranas (envueltas
de los cloroplastos) que lo separan del citoplasma
circundante. En su interior se encuentra una fase acuosa con
un elevado contenido en proteínas e hidratos de carbono
(estroma del cloroplasto) y una serie de membranas
denominadas tilacoides.
• Los tilacoides contienen los pigmentos (sustancias
coloreadas) fotosintéticos y proteínas necesarios para captar
la energía de la luz. El principal de esos pigmentos es la
clorofila, de color verde, de la que existen varios tipos
(bacterioclorofilas y clorofilas a, b, c y d). Además de las
clorofilas, otros pigmentos presentes en todos los organismos
eucarióticos son los carotenoides (carotenos y xantofilas), de
color amarillo, rojo o anaranjado y que tienen un papel
auxiliar en la captación de la luz, además de un papel
protector.

6. • La fotosíntesis se divide en dos fases.
• La primera ocurre en los tilacoides, en donde se capta la
energía de la luz y esta es almacenada en dos moléculas
orgánicas sencillas (ATP y NADPH).
• La segunda tiene lugar en los estromas y las dos moléculas
producidas en la fase anterior son utilizadas en la asimilación
del CO2 atmosférico para producir Carbohidratos e
indirectamente el resto de las moléculas orgánicas que
componen los seres vivos (aminoácidos, lípidos, nucleótidos,
etc).
• Tradicionalmente, a la primera fase se le denominaba fase
luminosa y a la segunda fase oscura de la fotosíntesis. Sin
embargo, la denominación como "fase oscura" de la segunda
etapa es incorrecta, porque actualmente se conoce que los
procesos que la llevan a cabo solo ocurren en condiciones de
iluminación. Es más preciso referirse a ella como fase de
fijación del dióxido de carbono (ciclo de Calvin) y a la primera
como "fase fotoquímica" o reacción de Hill.

7. En la fase luminosa o fotoquímica
• La energía de la luz captada por los pigmentos fotosintéticos
unidos a proteínas y organizados en los denominados
"fotosistemas“, produce la descomposición del agua
(fotolisis), liberando electrones que circulan a través de
moléculas transportadoras para llegar hasta un aceptor final
(NADP+) capaz de mediar en la transformación del CO2
atmosférico (o disuelto en el agua en sistemas acuáticos) en
materia orgánica. Este proceso luminoso está también
acoplado a la formación de moléculas que funcionan como
intercambiadores de energía en las células (ATP). La
formación de ATP es necesaria también para la fijación del
CO2.

8. FASE LUMINICA
• La luz va al fotosistema
II, atrapan un fotón en
2 e.
• Los electrones viajan a
cadena transportadora.
• Los e llegan al
fotosistema I la cual a
trapa otro fotón
viajando por cadena los
2e se unen a NADP y
forman el NADPH

9. El ciclo de Calvin
• En el ciclo de Calvin se integran y convierten moléculas inorgánicas de
dióxido de carbono en moléculas orgánicas sencillas a partir de las cuales se
formará el resto de compuestos bioquímicos que constituyen los seres vivos.
Este proceso también se puede, por tanto, denominar como de asimilación
del carbono. La primera enzima que interviene en el ciclo y que fija el CO2
atmosférico uniéndolo a una molécula orgánica (ribulosa-1-6-bisfosfato) se
denomina RuBisCO (por las siglas de Ribulosa bisfosfato carboxilasa-
oxigenasa).
• Para un total de 6 moléculas de CO2 fijado, la estequiometría final del ciclo
de Calvin se puede resumir en la ecuación:
• 6CO2 + 12NADPH + 18 ATP → C6H12O6P + 12NADP+ + 18ADP + 17 Pi+6H2O
• Que representaría la formación de una molécula de azúcar-fosfato de 6
átomos de carbono (hexosa) a partir de 6 moléculas de CO2.

11. Fase oscura
La primera parte la fase oscura
comprende la aparición del dióxido de
carbono (CO2), este deber ser
incorporado como parte de un
compuesto químico no gaseoso, esto
se logra cuando el carbono reacciona
con el azúcar ( de 5 carbonos) ribulosa
1-5, difosfato (este es un azúcar que
se produce mediante la fase oscura y
se forma otro azúcar de 6 carbonos el
cual es inestable y se romperán en 2
ácidos orgánicos de 3 carbonos cada
uno, este ácido orgánico es el 3
fosfogliceraldehído, el cual se abrevia
con las iniciales PGAL, esto se lleva a
cabo por una enzima, el PGAL es
convertido en fructuosa fosfato en
este paso interviene el ATP y el
NADPH, formados en la fase luminosa
cediendo su energía para permitir la
síntesis de la fructuosa fosfato (6 c) la
cual se convierte en posteriormente
en glucosa (carbohidrato – Azúcar)

12. • El ciclo consta de tres fases:
• Fase de fijación del CO2: La RubisCO cataliza la reacción entre la Ribulosa bisfosfato (una
pentosa, es decir un azúcar de 5C, RuBP) con el CO2, para crear 1 molécula de 6 carbonos, la
cual al ser inestable termina por separarse en 2 moléculas que contienen 3 átomos de
carbono, PGA (Fosfoglicerato). La importancia de la RuBisCo queda indicada por el hecho de
ser la proteína más abundante en la naturaleza.
• Fase de reducción: Primero ocurre un proceso de activación en el cual una molécula de ATP,
proveniente de la fase fotoquímica, es usada para la fosforilización del PGA, transformandolo
en difosfoglicerato. Esa transferencia de un enlace fosfato permite que una molécula de
NADPH+H+ reduzca el PGA, mediante la acción de la enzima gliceraldehido -3-fosfato-
deshidrogenasa, para formar gliceraldehído-3-fosfato (PGAL). Esta última molécula es una
triosa-fosfato, es decir un azúcar de tipo aldosa con 3C, que es una molécula estable y con
mayor energía libre (capaz de realizar mayor cantidad de trabajo) que las anteriores. Parte de
PGAL se transforma en su isómero dihidroxiacetona fosfato (cetosa de 3C). Estas dos triosas-
fosfato serán la base a partir de la cual se formen el resto de azúcares (como la fructosa y
glucosa), oligosacáridos (como la sacarosa o azúcar de caña) y polisacáridos (como la celulosa
o el almidón). También, a partir de estos azúcares se formarán directa o indirectamente las
cadenas de carbono que componen el resto de moléculas que constituyen los seres vivos
(lípidos, proteínas, ácidos nucleícos y otros).
• Fase de regeneración: El ciclo continua a lo largo de una serie de reacciones hasta formar
ribulosa-fosfato, que mediante el consumo de otra molécula de ATP regenera la ribulosa
bisfosfato (RuBP) original, dejándola disponible para que el ciclo se repita nuevamente.

13. • A Sachs se debe la formulación de la ecuación
básica de la fotosíntesis:
• 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
• La fórmula General de la Fotosíntesis es
• 6CO2 +12H2O + LUZ → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

14. Reacciones fotoquímicas de la fotosíntesis
• Es el proceso por el cual la planta se encarga de absorver
dióxido de carbono y eliminar oxígeno.
• Factores intrínsecos que afectan a la fotosíntesis:
• Cantidad de clorofila;
• Cantidad de cloroplastos;
• Cantidad de hojas.
• Factores ambientales que afectan a la fotosíntesis:
• Concentración de CO2;
• Cantidad de luz;
• Cantidad de agua;
• Temperatura.

15. Fotosíntesis bacteriana o
Quimiosíntesis
• La fotosíntesis bacteriana, consiste en la mezcla de
potasio, azufre y otros materiales que obtiene del
suelo. Así la bacteria puede alimentarse, y obtener
su propia energía.
• En cianobacterias (que no poseen cloroplastos) los
carotenoides son sustituidos por otro tipo de
pigmentos denominados ficobilinas, de naturaleza
química diferente a los anteriores.