Ejercicio resuelto de Fotosíntesis · Biología · Navarra · 2024

Alrededor del 70% del oxígeno que se produce en la tierra procede de los océanos.

a) ¿Qué organismos marinos son capaces de producir oxígeno?
b) Explica qué proceso metabólico utilizarían indicando cuál es la reacción responsable de la producción de oxígeno y qué finalidad tiene dentro del proceso.

$\textbf{a) ¿Qué organismos marinos son capaces de producir oxígeno?}$

Los organismos fotosintéticos oxigénicos que viven en la zona iluminada del océano.

Fundamentalmente el fitoplancton: las cianobacterias, entre ellas los géneros $\textit{Prochlorococcus}$ y $\textit{Synechococcus}$, que son procariotas y los productores más abundantes del planeta; y las algas unicelulares eucariotas, sobre todo diatomeas y dinoflagelados.

A ellos se suman las algas pluricelulares del fondo —verdes, pardas y rojas— y las plantas marinas con flores, como las praderas de posidonia, aunque su aportación es mucho menor que la del fitoplancton.

$\textbf{b) Explica qué proceso metabólico utilizarían indicando cuál es la reacción responsable de la producción de oxígeno y qué finalidad tiene dentro del proceso.}$

El proceso es la fotosíntesis oxigénica, y la reacción responsable de la producción de oxígeno es la fotólisis del agua, que tiene lugar en el fotosistema II, en la membrana de los tilacoides:

$2\,\text{H}_2\text{O} \rightarrow 4\,\text{H}^{+} + 4\,e^{-} + \text{O}_2$

La finalidad de esta reacción dentro del proceso no es producir oxígeno, sino reponer electrones. Cuando la clorofila del fotosistema II absorbe la luz, cede electrones excitados a la cadena de transporte fotosintética y queda oxidada; para seguir funcionando necesita recuperarlos, y los toma del agua, que es el dador de electrones de la fotosíntesis oxigénica.

Los protones liberados contribuyen además al gradiente que la ATP-sintasa aprovecha para fabricar ATP, y los electrones acaban reduciendo el $\text{NADP}^{+}$ a NADPH.

El oxígeno es, por tanto, un producto de desecho de la fotosíntesis; que sostenga hoy la respiración de casi toda la biosfera es una consecuencia posterior, no su función.