Ejercicio resuelto de Fotosíntesis · Biología · País Vasco · 2022

Opción 2B (2.5 puntos)
Las células eucariotas poseen diversos orgánulos:

a) (1 punto) Identifique el orgánulo cuyo esquema aparece en la figura adjunta, así como las distintas partes del mismo señaladas con números del 1 al 8.
b) (0,75 puntos) Indique el tipo de organismos en los que se encuentra este orgánulo y exprese, mediante la ecuación general del proceso, la función principal del mismo.
c) (0,75 puntos) Indique los lugares concretos dentro del orgánulo en los que se llevan a cabo las distintas fases del proceso.

$\textbf{a) (1 punto) Identifique el orgánulo cuyo esquema aparece en la figura adjunta, así como las distintas partes del mismo señaladas con números del 1 al 8.}$

El orgánulo aparece rodeado por una doble membrana y su interior está ocupado por sacos aplanados apilados unos sobre otros y comunicados entre sí. Esos apilamientos son la firma inequívoca del cloroplasto: en una mitocondria las membranas internas formarían crestas, es decir, repliegues alargados de la membrana interna, y no pilas de discos independientes.

Nº	Parte 1	Membrana interna de la envoltura 2	Granum, la pila de tilacoides 3	Membrana externa de la envoltura 4	Estroma 5	ADN circular del cloroplasto 6	Espacio intermembranoso 7	Ribosomas plastidiales, de tipo 70S 8	Tilacoide, cada uno de los sacos aplanados de la pila

$\textbf{b) (0,75 puntos) Indique el tipo de organismos en los que se encuentra este orgánulo y exprese, mediante la ecuación general del proceso, la función principal del mismo.}$

Los cloroplastos se encuentran únicamente en las células eucariotas fotosintéticas: las de las plantas —sobre todo en las hojas y en los tallos verdes— y las de las algas, tanto pluricelulares como unicelulares. No los tienen las células animales, ni los hongos, ni los procariotas; las cianobacterias hacen fotosíntesis oxigénica, pero sin cloroplastos, sobre membranas tilacoidales libres en su citoplasma.

Su función principal es la fotosíntesis, un proceso anabólico y autótrofo que emplea la energía de la luz para fabricar materia orgánica a partir de materia inorgánica.

$6\,\mathrm{CO_2} + 6\,\mathrm{H_2O} \xrightarrow{\ \text{luz}\ } \mathrm{C_6H_{12}O_6} + 6\,\mathrm{O_2}$

$\textbf{c) (0,75 puntos) Indique los lugares concretos dentro del orgánulo en los que se llevan a cabo las distintas fases del proceso.}$

La fase luminosa se lleva a cabo en la membrana de los tilacoides, tanto en la de los grana como en la de las lamelas que los comunican. Allí están empotrados los fotosistemas, con sus pigmentos, la cadena de transporte electrónico y las ATP-sintasas. En esa membrana se capta la luz, se rompe el agua liberando oxígeno, se bombean protones hacia el lumen tilacoidal y se producen el ATP y el $\mathrm{NADPH}$. El lumen, es decir, el espacio interior de los tilacoides, cumple aquí un papel esencial: es el compartimento donde se acumulan los protones y se establece el gradiente.

La fase oscura, o ciclo de Calvin, se lleva a cabo en el estroma, la matriz que rodea a los tilacoides, donde se encuentran disueltas la rubisco y el resto de las enzimas de la ruta. Allí se fija el $\mathrm{CO_2}$ sobre la ribulosa-1,5-bisfosfato y se reduce hasta gliceraldehído-3-fosfato, gastando el ATP y el $\mathrm{NADPH}$ que la fase luminosa acaba de producir.

Esa separación entre los tilacoides y el estroma no es un detalle: es precisamente lo que permite que la energía de la luz, captada en una membrana, se transfiera en forma química al compartimento donde se construye la materia orgánica.