Ejercicio resuelto de Fotosíntesis · Biología · 2024

Referente al proceso fotosintético en una célula eucariota:

a) ¿En qué orgánulo celular tiene lugar? (0,2)

b) ¿Cuáles son las moléculas captadoras de la energía lumínica? (0,4)

c) Indique qué moléculas se generan durante la fase lumínica y para qué se utilizan. (0,8)

d) En relación con la fijación del $\text{CO}_2$, ¿en qué parte del orgánulo ocurre? ¿En qué vía metabólica y en qué fase de la fotosíntesis tiene lugar? (0,6)

$\textbf{a) ¿En qué orgánulo celular tiene lugar? (0,2)}$

En el cloroplasto, orgánulo propio de las células vegetales y de las algas. Está delimitado por una doble membrana y en su interior contiene el estroma y un sistema de sáculos aplanados, los tilacoides, apilados en grana.

$\textbf{b) ¿Cuáles son las moléculas captadoras de la energía lumínica? (0,4)}$

Los pigmentos fotosintéticos, situados en la membrana de los tilacoides y organizados en los fotosistemas. El principal es la clorofila, en sus variedades a y b, que absorbe sobre todo en el rojo y en el azul y refleja el verde, de donde viene el color de las plantas. A ella se suman los pigmentos accesorios —carotenos y xantofilas—, que absorben en longitudes de onda distintas y ceden la energía a la clorofila, ampliando el espectro aprovechable y protegiéndola del exceso de luz.

$\textbf{c) Indique qué moléculas se generan durante la fase lumínica y para qué se utilizan. (0,8)}$

En la fase luminosa, que ocurre en la membrana de los tilacoides, se generan tres moléculas:

ATP, obtenido por fotofosforilación gracias al gradiente de protones que el transporte de electrones crea a través de la membrana tilacoidal.

NADPH, el poder reductor, que resulta de la reducción del $NADP^{+}$ por los electrones que salen del fotosistema I.

Oxígeno, que se desprende como producto de desecho de la fotólisis del agua, la reacción que repone los electrones que pierde el fotosistema II.

El ATP y el NADPH se utilizan en la fase oscura: son la energía y el poder reductor con los que el ciclo de Calvin fija el $CO_2$ y fabrica materia orgánica. El oxígeno sale del cloroplasto y de la planta; es el que respiran los seres vivos aerobios.

$\textbf{d) En relación con la fijación del CO2, ¿en qué parte del orgánulo ocurre? ¿En qué vía metabólica y en qué fase de la fotosíntesis tiene lugar? (0,6)}$

Ocurre en el estroma del cloroplasto, el medio interno que rodea a los tilacoides, donde se encuentran las enzimas del proceso.

La vía metabólica es el ciclo de Calvin, en el que la enzima rubisco une el $CO_2$ a la ribulosa-1,5-bisfosfato y, tras la reducción con NADPH y el gasto de ATP, se obtiene gliceraldehído-3-fosfato.

Y corresponde a la fase oscura o biosintética de la fotosíntesis, llamada así porque no necesita luz de forma directa, aunque sí dependa por completo del ATP y el NADPH que la fase luminosa ha producido.