Función:
el metabolismo vegetal
La
función principal de los cloroplastos dentro de la célula es la de llevar a
cabo el metabolismo de la planta. Este metabolismo es fotosintético,
o más exactamente fotolitoautótrofo oxigénico, es
decir, fotótrofo por la captación de la energía solar por medio de la
absorción de luz, autótrofo o sintético por la capacidad de
sintetizar sus propias moléculas orgánicas a partir de moléculas inorgánicas
más simples (fijando el dióxido de carbono), litótrofo por el uso de
sustancias inorgánicas como agentes reductores (disociación del agua)
y oxigénico por la liberación final de oxígeno.
La fotosíntesis almacena
la energía lumínica de la luz del Sol en forma de energía química en las
moléculas orgánicas que se forman, tanto en la "fijación de carbono"
como en la formación de ATP. La fotosíntesis es el conjunto de reacciones
químicas que, con la energía de la luz del Sol, convierte dióxido de
carbono (un gas atmosférico) y agua (que adquirió por ejemplo
absorbiéndola por las raíces), en glucosa (una molécula
orgánica) y oxígeno (otro gas que se libera a la atmósfera). Todo el
proceso de la fotosíntesis se realiza en dos fases:
· Fase
lumínica: También se le llama fase fotoquímica, pues al captar la luz
del Sol como fuente de energía, impulsa todo el proceso químico en el complejo.
La clorofila es el pigmento que absorbe la energía lumínica, da
el color verde a las plantas y forma parte de todo un complejo
(el fotosistema) en la membrana de los tilacoides del
cloroplasto. Los fotones de luz captados (energía lumínica) elevan el nivel de
electrones en la cadena de transporte de electrones (gradiente
electroquímico), lo que produce que se "rompan" las moléculas
de agua (disociación o fotólisis del agua) en un átomo
de oxígeno, 2 hidrógenos (protones H+) y dos electrones; por lo
que se liberará una parte que no se usa (el oxígeno atmosférico) y el
resto, que posee carga energética, se utilizará en la formación de ATP (energía
química) y NADPH (poder reductor), ambas moléculas necesarias en la
segunda fase de la fotosíntesis, la fase oscura. Resumiendo, la reacción de
fotólisis del agua:
2 H2O
4 H+ +
4e - + O2
· Fase
oscura: Esta fase de la fotosíntesis se realiza en el estroma de
los cloroplastos, produciéndose la fijación del dióxido de
carbono mediante el ciclo de Calvin. Se denomina fase oscura por ser
independiente de la luz, sin embargo, se efectúa tanto de día como de noche. En
esta fase el dióxido de carbono atmosférico es capturado por la
enzima RuBisCO, y conjuntamente con el resultado de la disociación del
agua (en forma de ATP y NADPH), se construyen las moléculas orgánicas. Cada
molécula de dióxido de carbono contiene un átomo de carbono (C) y luego de la
"fijación de carbono" se llega a un compuesto de 3 átomos C-C-C
(el gliceraldehído-3-fosfato o G3P). Estas reacciones se resumen del
siguiente modo:
3 CO2 + 5 H2O + 9 ATP
+ 6 NADPH/H+ C3H7O6P
+ 9 ADP +8 Pi +6 NADP+
En realidad,
la fotosíntesis se considera finalizada en este momento, pero luego continúa el
proceso de biosíntesis mediante reacciones químicas hasta sintetizar
la glucosa, una molécula orgánica tipo azúcar que contiene un
esqueleto de 6 carbonos. La glucosa y otros productos intermedios, se modifican
posteriormente para construir todas las demás moléculas orgánicas
como glúcidos, lípidos y proteínas. Las reacciones químicas
descritas en ambas fases y que van desde los reactivos primarios hasta la
síntesis de la glucosa.
En el siguiente enlace podrás descargar el formato de la práctica.
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