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Balance Energético de la Fotosíntesis

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Todas las reacciones químicas producidas en las fases fotoquímica y biosintética permiten obtener los productos de la fotosíntesis: durante las reacciones dependientes de la luz, se producen las moléculas energéticas ATP y NADPH necesarias para la síntesis de moléculas orgánicas durante las reacciones independientes de la luz. Al mismo tiempo que estas moléculas pierden su energía, regresan como ADP y NADP+ a formar parte de las reacciones de la fase fotoquímica.


Para asegurar que ambas fases se produzcan a la vez, existe una fuerte regulación sobre las enzimas del ciclo de Calvin-Benson, en especial sobre la enzima rubisco (RuBP), para que esté activa solo cuando exista suficiente ATP y NADPH para realizar la síntesis de glucosa. Observa el siguiente esquema que muestra la interconexión entre las fases de la fotosíntesis.
balance energético de la fotosíntesis


Recuerda cómo se compone una molécula de glucosa (C6H12O6) Para sintetizarla se necesitan 12 moléculas de agua (H2O) y 6 de dióxido de carbono (CO2) Observa el siguiente cuadro resumen.
balance energético de la fotosíntesis

Durante el ciclo de Calvin-Benson, por cada CO2 incorporado se necesitan 2 NADPH y 3 ATP. Por lo tanto, para sintetizar una molécula de glucosa (de 6 carbonos) se necesitan en total 12 NADPH y 18 ATP.

Dato: En la década de 1940, Samuel Ruben y Martin Kamen demostraron en laboratorio que el oxígeno producido durante la fotosíntesis proviene íntegramente del agua y no del dióxido de carbono. Esto permitió formular la siguiente ecuación para expresar este proceso, en la que el oxígeno liberado como producto proviene del agua:

$6CO_2+12H_2O \longrightarrow C_2H_12O_6+6O_2+6H_2O$

En esta reacción doce moléculas de agua se usan como reactivo y seis moléculas nuevas de agua se liberan como producto. Sin embargo, comúnmente se usa la siguiente reacción química para representar la fotosíntesis, ya que es equivalente a la anterior y esencialmente correcta.

$6CO_2+6H_2O \longrightarrow C_6H_12O_6+6O_2$
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