Ejercicio resuelto de Fotosíntesis · Biología · Asturias · 2026

Todos los procesos vitales que ocurren en una célula son resultado de un complejo conjunto de reacciones químicas que permiten captar energía del medio, transformarla, almacenarla temporalmente y utilizarla para la síntesis de elementos propios que permiten la renovación y el crecimiento celular.


1. Defina la diferencia entre una reacción anabólica y una reacción catabólica y explique si la replicación del ADN (o duplicación) es un proceso anabólico, catabólico o no tiene relación. [1 punto]

2. Indique cuáles son los componentes de un fotosistema y explique la función de cada uno de dichos componentes. [1 punto]

3. Indique la reacción global ajustada de la fase oscura de la fotosíntesis. [0,5 puntos]

$\mathbf{\text{1.}}\mathbf{\text{Defina}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{diferencia}}\mathbf{\text{entre}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{reacci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{anab}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{lica}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{reacci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{catab}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{lica}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{explique}}\mathbf{\text{si}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{replicaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{ADN}}\mathbf{\text{(o}}\mathbf{\text{duplicaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n)}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{anab}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{lico,}}\mathbf{\text{catab}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{lico}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{no}}\mathbf{\text{tiene}}\mathbf{\text{relaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

El catabolismo reúne las reacciones de $\mathbf{\text{degradaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}$: a partir de moléculas orgánicas complejas se obtienen otras más sencillas, mediante procesos de oxidación. Son reacciones exergónicas, liberan energía que se conserva en forma de ATP y generan poder reductor en forma de NADH y $\mathrm{F}\mathrm{A}\mathrm{D}{\mathrm{H}}_2$. Son además convergentes, porque sustratos muy distintos acaban en los mismos intermediarios.

El anabolismo reúne las reacciones de $\mathbf{\text{s}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{ntesis}}$: a partir de moléculas sencillas se construyen otras más complejas, mediante procesos de reducción. Son endergónicas, consumen el ATP y el poder reductor que aporta el catabolismo, y son divergentes, porque de unos pocos precursores salen muchos productos distintos.

La replicación del ADN es un proceso $\mathbf{\text{anab}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{lico}}$: se parte de moléculas sencillas, los desoxirribonucleótidos trifosfato, y se construye con ellas un polímero de enorme tamaño, formando enlaces fosfodiéster. Además consume energía, la que aporta la hidrólisis del propio nucleótido trifosfato al incorporarse, que libera pirofosfato. Que no sea una ruta que produzca energía, sino que la gaste para sintetizar materia propia, es exactamente lo que define al anabolismo.

$\mathbf{\text{2.}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{les}}\mathbf{\text{son}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{componentes}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{fotosistema}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{explique}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{funci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{uno}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{dichos}}\mathbf{\text{componentes.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

Un fotosistema es la unidad funcional de la fase luminosa, situada en la membrana de los tilacoides, y consta de dos partes:

El $\mathbf{\text{complejo}}\mathbf{\text{antena}}$ o complejo captador de luz: un conjunto de varios cientos de moléculas de pigmentos —clorofilas a y b, carotenoides y xantofilas— asociadas a proteínas. Su función es $\mathbf{\text{absorber}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{fotones}}$ en un intervalo amplio de longitudes de onda y transmitir la energía de excitación por resonancia, de una molécula a la siguiente, hasta el centro de reacción. Los pigmentos accesorios amplían el espectro aprovechable y además protegen de la fotooxidación.

El $\mathbf{\text{centro}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{reacci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}$: un par especial de moléculas de clorofila a —P680 en el fotosistema II y P700 en el fotosistema I, según la longitud de onda a la que absorben— junto con un aceptor primario y un dador primario de electrones. Su función es $\mathbf{\text{transformar}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{energ}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{luminosa}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{energ}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{mica}}$: la clorofila diana, excitada, cede un electrón al aceptor primario, con lo que se oxida; el dador primario le devuelve otro electrón y la deja de nuevo dispuesta. En el fotosistema II ese electrón procede en última instancia de la fotólisis del agua, de la que se desprende el oxígeno.

$\mathbf{\text{3.}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{reacci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{global}}\mathbf{\text{ajustada}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{fase}}\mathbf{\text{oscura}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{fotos}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{ntesis.}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

La fase oscura o ciclo de Calvin transcurre en el estroma del cloroplasto y gasta el ATP y el NADPH obtenidos en la fase luminosa para fijar el dióxido de carbono y reducirlo hasta glucosa. Por cada molécula de glucosa hay que fijar seis moléculas de $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$, lo que exige seis vueltas del ciclo, con tres ATP y dos NADPH por vuelta:

$6\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2+12\mathrm{N}\mathrm{A}\mathrm{D}\mathrm{P}\mathrm{H}+12{\mathrm{H}}^{+}+18\mathrm{A}\mathrm{T}\mathrm{P}⟶{\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6+12\mathrm{N}\mathrm{A}\mathrm{D}{\mathrm{P}}^{+}+18\mathrm{A}\mathrm{D}\mathrm{P}+18{\mathrm{P}}_{\mathrm{i}}+6{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

Es decir, 18 ATP y 12 NADPH por cada glucosa sintetizada.