Ejercicio resuelto de Fotosíntesis · Biología · País Vasco · 2025

CUARTA PREGUNTA (2,5 puntos). BIOLOGÍA CELULAR. METABOLISMO
Elige una de las dos opciones (4A ó 4B) y responde a las preguntas correspondientes:
Opción 4A
En la imagen adjunta se muestra una fotografía de un orgánulo celular obtenida con un microscopio electrónico. En ella se han señalado mediante flechas dos zonas distintas de dicho orgánulo, identificadas con las letras A y B.



a) Identifica el orgánulo, nombra las dos zonas A y B, e indica en qué tipos de células se encuentra dicho orgánulo (1 p.)
b) Describe brevemente el principal proceso metabólico que tiene lugar en este orgánulo, e indica dónde tiene lugar cada una de las dos etapas de las que consta (1 p.)
c) ¿Cuál(es) es/son el/los producto(s) final(es) de dicho proceso? (0,5 p.)

$\textbf{a) Identifica el orgánulo, nombra las dos zonas A y B, e indica en qué tipos de células se encuentra dicho orgánulo (1 p.)}$

La micrografía muestra un orgánulo alargado rodeado por una doble membrana y con el interior ocupado por membranas internas que en algunos puntos se apilan formando bloques densos y oscuros, separados por zonas de aspecto homogéneo y más claro. Esos apilamientos son el rasgo que identifica al orgánulo: en una mitocondria las membranas internas formarían crestas, repliegues alargados de la membrana interna, no pilas de sacos aplanados.

El orgánulo es, por tanto, un cloroplasto.

La zona A, señalada sobre uno de los bloques oscuros y estratificados, es un granum, es decir, una pila de tilacoides. La zona B, señalada sobre la región clara que queda entre esos bloques, es el estroma, la matriz interna del cloroplasto, que contiene ADN circular, ribosomas 70S y las enzimas del ciclo de Calvin.

En cuanto a su distribución, los cloroplastos aparecen únicamente en las células eucariotas fotosintéticas: las de las plantas —sobre todo en las hojas y en los tallos verdes, no en la raíz— y las de las algas. No existen en células animales, ni en hongos, ni en procariotas, aunque las cianobacterias hagan fotosíntesis sin cloroplastos.

$\textbf{b) Describe brevemente el principal proceso metabólico que tiene lugar en este orgánulo, e indica dónde tiene lugar cada una de las dos etapas de las que consta (1 p.)}$

El proceso es la fotosíntesis, un proceso anabólico en el que la energía de la luz se emplea para sintetizar materia orgánica a partir de materia inorgánica. Consta de dos etapas encadenadas.

La fase luminosa ocurre en la membrana de los tilacoides. Los pigmentos de los fotosistemas captan la luz y ceden electrones, que recorren una cadena de transporte. Los electrones perdidos por el fotosistema II se reponen rompiendo moléculas de agua —la fotólisis, que libera el oxígeno— y el transporte bombea protones hacia el lumen tilacoidal, creando un gradiente que la ATP-sintasa aprovecha para fabricar ATP. Al final de la cadena el $\mathrm{NADP^+}$ se reduce a $\mathrm{NADPH}$.

$2\,\mathrm{H_2O} \xrightarrow{\ \text{luz}\ } 4\,\mathrm{H^+} + 4\,e^- + \mathrm{O_2}$

La fase oscura, o ciclo de Calvin, ocurre en el estroma. No necesita luz directamente, pero sí el ATP y el $\mathrm{NADPH}$ que la fase luminosa acaba de producir. La enzima rubisco fija el $\mathrm{CO_2}$ atmosférico sobre la ribulosa-1,5-bisfosfato, y el carbono así incorporado se reduce hasta gliceraldehído-3-fosfato, del que sale la glucosa y con ella el resto de la materia orgánica.

$\textbf{c) ¿Cuál(es) es/son el/los producto(s) final(es) de dicho proceso? (0,5 p.)}$

Los productos finales de la fotosíntesis son la materia orgánica, representada habitualmente por la glucosa, y el oxígeno, que se desprende como subproducto de la fotólisis del agua.

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

El ATP y el $\mathrm{NADPH}$ formados en la fase luminosa no cuentan como productos finales, porque no salen del cloroplasto: se consumen íntegramente en el ciclo de Calvin.