Ejercicio resuelto de Fotosíntesis · Biología · 2024

La fotosíntesis es un proceso clave para el mantenimiento de la vida en la Tierra. Sería difícil imaginar nuestro planeta sin la presencia de este mecanismo bioquímico.

a) ¿En qué consiste la fotólisis del agua?
b) ¿Qué biomoléculas formadas en la fase luminosa se utilizan en la etapa biosintética?
c) ¿Cuál es la molécula aceptora de $\text{CO}_2$ en la etapa biosintética?
d) Indica el espacio y la fase de la fotosíntesis en la que se genera glucosa.

$\textbf{a) ¿En qué consiste la fotólisis del agua?}$

En la rotura de la molécula de agua provocada por la energía luminosa en el fotosistema II, en la cara interna de la membrana del tilacoide.

$H_2O \rightarrow 2H^{+} + 2e^{-} + \tfrac{1}{2}O_2$

Los electrones liberados reponen los que ha perdido la clorofila del centro de reacción al excitarse, que es su función esencial; los protones quedan en el espacio intratilacoidal y contribuyen al gradiente que moverá a la ATP-sintasa; y el oxígeno se desprende como producto de desecho. Es el oxígeno que respiramos, y de ahí que a esta modalidad se la llame fotosíntesis oxigénica.

$\textbf{b) ¿Qué biomoléculas formadas en la fase luminosa se utilizan en la etapa biosintética?}$

El ATP, que aporta la energía, y el NADPH, que aporta el poder reductor. Son los dos productos de la fase luminosa que se consumen en el ciclo de Calvin, y por eso ambas fases están indisolublemente acopladas.

$\textbf{c) ¿Cuál es la molécula aceptora de } \boldsymbol{CO_2}\textbf{ en la etapa biosintética?}$

La ribulosa-1,5-bifosfato, un azúcar de cinco carbonos. La enzima rubisco une a ella el dióxido de carbono y el compuesto de seis carbonos resultante se escinde de inmediato en dos moléculas de ácido 3-fosfoglicérico.

$\textbf{d) Indica el espacio y la fase de la fotosíntesis en la que se genera glucosa.}$

En el estroma del cloroplasto y durante la fase oscura o biosintética, es decir, en el ciclo de Calvin. De cada seis vueltas del ciclo sale una molécula de gliceraldehído-3-fosfato como ganancia neta, y a partir de dos de ellas se sintetiza la glucosa. Conviene subrayar que la fase oscura no necesita oscuridad: se llama así porque no requiere luz directamente, aunque en la práctica depende de ella a través del ATP y el NADPH.