LES 3 ETAPES DE LA FOTOSÍNTESI I LES SEVES CARACTERÍSTIQUES - BIOLOGIA - 2025

Les etapes de la fotosíntesi poden dividir-se en funció de la quantitat de llum solar que rep la planta. La fotosíntesi és el procés pel qual les plantes i algues s'alimenten. Aquest procés consisteix en la transformació de llum a energia, necessària per a la supervivència.

A diferència dels humans que necessiten d'agents externs com animals o vegetals per sobreviure, les plantes poden crear el seu propi aliment a través de la fotosíntesi. A això se li coneix com nutrició autòtrofa.

La paraula fotosíntesi està composta de dues paraules: foto i síntesi. Foto vol dir llum i síntesi barrejar. Per tant, aquest procés consisteix literalment en convertir llum en aliment. Els organismes que són capaços de sintetitzar substàncies per crear aliment, així com les plantes, algues i alguns bacteris, són referits com autòtrofs.

La fotosíntesi requereix de llum, diòxid de carboni i aigua per a ser realitzada. El diòxid de carboni de l'aire ingressa a les fulles de la planta gràcies a porus trobades en les mateixes. D'altra banda, l'aigua és absorbida per les arrels i es mou fins arribar a les fulles i la llum és absorbida pels pigments de les fulles.

Durant aquestes fases, els elements de la fotosíntesi, l'aigua i el diòxid de carboni, entren a la planta i els productes de la fotosíntesi, l'oxigen i el sucre, deixen el vegetal.

Fases / etapes de la fotosíntesi

Primer, l'energia de la llum és absorbida per proteïnes trobades en la clorofil·la. La clorofil·la és un pigment que està present en els teixits de les plantes verdes; usualment la fotosíntesi ocorre en les fulles, específicament en el teixit anomenat mesofil·le.

Cada cèl·lula de el teixit mesòfil conté uns organismes anomenats cloroplasts. Aquests organismes estan dissenyats per dur a terme la fotosíntesi. A cada cloroplast s'agrupen estructures anomenades tilacoides, els quals contenen la clorofil·la.

Aquest pigment absorbeix la llum, per tant és el principal responsable de la primera interacció entre la planta i la llum

En els fulls hi ha petits porus anomenats estomes. Ells són els responsables de deixar que el diòxid de carboni es propagui dins el teixit mesòfil i que l'oxigen pugui escapar a l'atmosfera. Així, la fotosíntesi ocorre en dues etapes: la fase lluminosa i la fase fosca.

- Fase lluminosa

Fase lluminosa i fase fosca. Maulucioni, from Wikimedia Commons

Aquestes reaccions només succeeixen quan hi ha llum present i ocorre en la membrana tilacoide dels cloroplasts. En aquesta fase, l'energia que prové de la llum solar és transformada en energia química. Aquesta energia serà utilitzada com la gasolina per poder acoblar les molècules de glucosa.

La transformació a energia química succeeix a través de dos compostos químics: ATP, o molècula que guarda energia, i NADPH, que transporta electrons reduïts. És durant aquest procés que les molècules d'aigua es converteixen en l'oxigen que trobem en l'ambient.

L'energia solar és convertida en energia química en un complex de proteïnes anomenat fotosistema. Hi ha dos fotosistemes, tots dos trobades dins el cloroplast. Cada fotosistema té múltiples proteïnes que contenen una barreja de molècules i pigments com clorofil·la i carotenoides perquè sigui possible l'absorció de llum solar.

Al seu torn, els pigments dels fotosistemes actuen com un vehicle per canalitzar energia, ja que la mouen als centres de reacció. Quan la llum atrau un pigment, transfereix energia a un pigment proper. Aquest pigment proper també pot transmetre aquesta energia a algun altre pigment proper i així es repeteix el procés successivament.

Aquestes fases lluminoses comencen en el fotosistema II. Aquí, l'energia lluminosa és usada per dividir l'aigua.

Aquest procés allibera electrons, hidrogen i oxígeno.Los electrons carregats d'energia es transporten a l'fotosistema I, on s'allibera ATP. En la fotosíntesi oxigènica el primer electró donant és l'aigua i l'oxigen creat serà el malbaratament. En la fotosíntesi anoxigènica s'usen diversos electrons donants.

En la fase lumínica es captura energia lumínica que es guarda de forma temporal en les molècules químiques d'ATP i NADPH. L'ATP serà descompost per alliberar energia i el NADPH donarà els seus electrons per convertir les molècules de diòxid de carboni en sucres.

- Fase fosca

En la fase fosca, el diòxid de carboni de l'atmosfera és capturat per a ser modificat quan es afegiu l'hidrogen a la reacció.

Així, aquesta barreja formarà carbohidrats que seran usats per la planta com a aliment. Se li diu fase fosca perquè la llum no és directament necessària perquè es dugui a terme. Però tot i que la llum no és necessària perquè aquestes reaccions es duguin a terme, aquest procés requereix d'l'ATP I NADPH que són creats en la fase lumínica.

Aquesta fase ocorre en l'estroma dels cloroplasts. El diòxid de carboni entra a l'interior dels fulls a través dels estromas de l'cloroplast. Els àtoms de carboni són usats per a construir sucres. Aquest procés és dut a terme gràcies a l'ATP i NADPH formats en la reacció anterior.

Reaccions de la fase fosca

Primer, una molècula de diòxid de carboni és combinada amb una molècula receptora de carboni anomenada RuBP, resultant en un compost inestable de 6 carbonis.

Immediatament aquest compost és dividit en dues molècules de carboni que reben energia de l'ATP i produeixen dues molècules anomenades BPGA.

Després, un electró de NADPH és combinat amb cadascuna de les molècules BPGA per formar dues molècules de G3P.

Aquestes molècules d'G3P seran usades per crear glucosa. Algunes molècules d'G3P també seran usades per reposar i restaurar RuBP, necessàries perquè el cicle pot continuar.

Importància de la fotosíntesi

La fotosíntesi és important perquè produeix aliment per a les plantes i oxigen. Sense la fotosíntesi, no fos possible consumir moltes fruites i verdures necessàries per a la dieta dels humans. Així mateix, molts animals que consumeixen els humans tampoc podien sobreviure sense alimentar-se de les plantes.

Per l'altre costat, l'oxigen que produeixen les plantes és necessari perquè tota la vida a la Terra, incloent els humans, pugui sobreviure. La fotosíntesi també és responsable per mantenir estables els nivells d'oxigen i diòxid de carboni de l'atmosfera. Sense la fotosíntesi, la vida a la Terra no seria possible.

referències

1. Open Stax. Overview of Photosynthesis. (2012). Rice University. Recuperat de: cnx.org.
2. Farabee, MJ. Photosynthesis. (2007). Estrella Mountain CommunityCollege. Recuperat de: 2.estrellamountain.edu.
3. "Photosynthesis" (2007). McGraw Hill Encyclopedia of Science and Technology, 10th ed. Vol. 13. Recuperat de: en.wikipedia.org.
4. Intro to Photosynthesis. (2016). Khan Academy. Recuperat de: khanacademy.org.
5. "Processes of the Light-DependentReactions" (2016). BoundlessBiology. Recuperat de: boundless.com.
6. Berg, JM, Tymoczko, JL, i Stryer, L. (2002). "Accessorypigmentsfunnelenergyintoreaction centers" Biochemistry. Recuperat de: ncbi.nlm.nih.gov.
7. Koning, RE (1994) "Calvin Cycle". Recuperat de: plantphys.info.
8. Photosynthesis in Plants. PhotosynthesisEducation. Recuperat de: photosynthesiseducation.com.
9. "Whatwouldhappeniftheearthhad no Photosynthesis?" University of California, Santa Barbara. Recuperat de: scienceline.ucsb.edu.