Ejercicio resuelto de Fotosíntesis · Biología · 2026

En relación a la fotofosforilación:

a) Enunciar la hipótesis quimiosmótica de la fotofosforilación. (0,5)

b) ¿Qué tipos de fotofosforilación existen? ¿Qué fotosistemas intervienen y que productos se forman en cada una de ellas? (1,0)

$\textbf{a) Enunciar la hipótesis quimiosmótica de la fotofosforilación. (0,5)}$

La hipótesis quimiosmótica, propuesta por Mitchell, explica cómo se acopla el transporte de electrones a la síntesis de ATP. Aplicada a la fotofosforilación dice lo siguiente: el transporte de electrones a lo largo de la cadena de la membrana tilacoidal va acompañado del bombeo de protones desde el estroma hacia el interior del tilacoide, de modo que se acumulan protones en el espacio tilacoidal y se crea a través de la membrana un gradiente electroquímico, es decir, una diferencia de concentración y de carga. Ese gradiente es una forma de energía potencial, la fuerza protonmotriz.

Los protones solo pueden volver al estroma atravesando la ATP-sintasa, y al hacerlo a favor de gradiente su paso mueve la enzima, que acopla ese flujo a la fosforilación del ADP. El ATP se sintetiza, por tanto, en el estroma. Lo esencial de la hipótesis es que la energía de la luz no pasa directamente al ATP, sino que se guarda antes en forma de gradiente de protones.

$\textbf{b) ¿Qué tipos de fotofosforilación existen? ¿Qué fotosistemas intervienen y que productos se forman en cada una de ellas? (1,0)}$

Existen dos tipos: la acíclica y la cíclica.

$\text{ }$	$\text{Acíclica (no cíclica)}$	$\text{Cíclica}$
Fotosistemas	Los dos: fotosistema II y fotosistema I	Solo el fotosistema I
Recorrido de los electrones	Abierto: del agua a la cadena y de ahí al $NADP^{+}$	Cerrado: vuelven al propio fotosistema I
Productos	ATP, NADPH y $O_2$	Solo ATP

En la fotofosforilación acíclica los electrones que pierde el fotosistema II se reponen con los de la fotólisis del agua, que libera oxígeno —por eso se dice que es oxigénica—, recorren la cadena hasta el fotosistema I y acaban reduciendo el $NADP^{+}$ a NADPH; el bombeo de protones que acompaña al recorrido rinde además ATP.

En la fotofosforilación cíclica los electrones del fotosistema I, en vez de ir al $NADP^{+}$, se devuelven a la cadena y regresan al mismo fotosistema. No se consume agua ni se desprende oxígeno —es anoxigénica— ni se forma NADPH: lo único que se obtiene es ATP. La célula recurre a ella cuando necesita más ATP que poder reductor, lo que ocurre porque el ciclo de Calvin gasta tres ATP por cada dos NADPH.