Ejercicio resuelto de Fotosíntesis · Biología · 2021

En lo relativo a la fotosíntesis:

a) Realice un esquema que relacione la fase luminosa y la fase oscura. (0,75 puntos)

b) Localice a nivel subcelular donde se lleva a cabo cada fase e indique los sustratos y productos de las mismas. (0,75 puntos)

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Realice}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{esquema}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{relacione}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{fase}}\mathbf{\text{luminosa}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{fase}}\mathbf{\text{oscura.}}\mathbf{\text{(0,75}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Las dos fases están acopladas por dos parejas de moléculas que circulan entre ellas: la luminosa entrega ATP y NADPH a la oscura, y la oscura le devuelve ADP y $\mathrm{N}\mathrm{A}\mathrm{D}{\mathrm{P}}^{+}$ para que vuelva a cargarlos.



En la fase luminosa la energía de los fotones excita la clorofila, que cede electrones; la fotólisis del agua los repone y libera el oxígeno. Al recorrer la cadena de transportadores, esos electrones generan un gradiente de protones que la ATP-sintasa emplea para fabricar ATP, y acaban reduciendo el $\mathrm{N}\mathrm{A}\mathrm{D}{\mathrm{P}}^{+}$ a NADPH.

En la fase oscura, el ciclo de Calvin gasta ese ATP y ese NADPH para fijar el dióxido de carbono sobre la ribulosa-1,5-bisfosfato y reducirlo hasta gliceraldehído-3-fosfato, precursor de la glucosa. Al hacerlo devuelve el ADP y el $\mathrm{N}\mathrm{A}\mathrm{D}{\mathrm{P}}^{+}$, y así se cierra el ciclo.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Localice}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{nivel}}\mathbf{\text{subcelular}}\mathbf{\text{donde}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{lleva}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{cabo}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{fase}}\mathbf{\text{e}}\mathbf{\text{indique}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{sustratos}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{productos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{mismas.}}\mathbf{\text{(0,75}}\mathbf{\text{puntos)}}$

$$	$\text{Fase luminosa}$	$\text{Fase oscura}$
Localización	Membrana de los tilacoides del cloroplasto	Estroma del cloroplasto
Sustratos	${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$, $\mathrm{N}\mathrm{A}\mathrm{D}{\mathrm{P}}^{+}$, ADP y ${\mathrm{P}}_{\mathrm{i}}$, más la luz	$\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$, ribulosa-1,5-bisfosfato, ATP y NADPH
Productos	${\mathrm{O}}_2$, ATP y NADPH	Gliceraldehído-3-fosfato, ADP y $\mathrm{N}\mathrm{A}\mathrm{D}{\mathrm{P}}^{+}$

Conviene precisar la localización dentro del tilacoide: los fotosistemas, la cadena de transportadores y la ATP-sintasa están insertados en su membrana, y los protones que generan el gradiente se acumulan en el espacio interno o lumen. En el estroma, en cambio, están disueltas las enzimas del ciclo de Calvin, entre ellas la rubisco, que es la proteína más abundante de la biosfera.

La fase oscura no necesita luz de forma directa, pero al depender por completo del ATP y del NADPH que le entrega la luminosa, en la práctica solo funciona mientras la planta está iluminada.