Ejercicio resuelto de Fase luminosa · Biología · 2020

En 1939, el bioquímico británico Robert Hill esclareció las reacciones de la fase luminosa, proceso al que corresponde este esquema. [1 punto]



a) ¿En qué orgánulo celular y en qué parte de dicho orgánulo tiene lugar este proceso? Identifique las moléculas señaladas con las letras A y B.

b) Dentro del proceso de fotosíntesis, ¿para qué se utilizarán posteriormente las moléculas D y F?

$\textbf{a) ¿En qué orgánulo celular y en qué parte de dicho orgánulo tiene lugar este proceso? Identifique las moléculas señaladas con las letras A y B.}$

El proceso tiene lugar en el cloroplasto, y concretamente en la membrana de los tilacoides, donde se sitúan los dos fotosistemas y los transportadores que aparecen en el esquema; en los tilacoides apilados formando grana se concentra sobre todo el fotosistema II.

La molécula A es el agua, que cede al fotosistema II los dos electrones que este ha perdido al excitarse. La molécula B es el oxígeno, que se desprende como resultado de esa fotólisis junto con los dos protones que el esquema indica aparte.

$\textbf{b) Dentro del proceso de fotosíntesis, ¿para qué se utilizarán posteriormente las moléculas D y F?}$

La molécula D es el ATP, formado a partir del ADP y el fosfato (C) gracias al gradiente de protones que genera la cadena de transporte, y la molécula F es el NADPH, obtenido al reducirse el $\text{NADP}^+$ (E) con los electrones que salen del fotosistema I.

Ambas se emplean en la fase oscura, es decir, en el ciclo de Calvin, que transcurre en el estroma del cloroplasto. El ATP aporta la energía necesaria para fosforilar el ácido 3-fosfoglicérico y, más adelante, para regenerar la ribulosa-1,5-bisfosfato; el NADPH aporta el poder reductor con el que ese ácido se reduce a gliceraldehído-3-fosfato, la primera molécula orgánica del proceso y punto de partida de la glucosa.

Dicho de otro modo, la fase luminosa produce energía y poder reductor y la fase oscura los gasta para fijar el $\text{CO}_2$: ese es exactamente el resultado que estableció Hill al comprobar que los cloroplastos iluminados desprenden oxígeno aunque no haya $\text{CO}_2$ en el medio.