Ejercicio resuelto de Fotosíntesis · Biología · Asturias · 2020

En la figura se representa, de manera esquemática, un proceso metabólico fundamental para los seres vivos. Este proceso ocurre en el interior de un orgánulo celular.





1. Dibuje un esquema del orgánulo en el que se produce el proceso representado, y señale sobre él al menos 5 de sus componentes o estructuras. [1 punto]

2. Identifique los procesos o elementos de la figura representados por los números 1 a 4. Escriba la reacción global de este proceso, y explique brevemente el papel que tiene en la vida en la Tierra. [1 punto]

$\textbf{1. Dibuje un esquema del orgánulo en el que se produce el proceso representado, y señale sobre él al menos 5 de sus componentes o estructuras. [1 punto]}$

El esquema del enunciado representa la $\textbf{fotosíntesis}$, que en las células eucariotas ocurre en el $\textbf{cloroplasto}$:



Los componentes señalados son:

$\textbf{Membrana plastidial externa}$, permeable, y $\textbf{membrana plastidial interna}$, selectiva; entre las dos queda el espacio intermembrana. $\textbf{Estroma}$: el medio interno, donde están las enzimas del ciclo de Calvin. $\textbf{Tilacoides}$: sáculos aplanados con los fotosistemas y la ATP-sintasa en su membrana, y el $\textbf{lumen}$ o espacio tilacoidal en su interior. $\textbf{Grana}$: las pilas de tilacoides, unidas entre sí por las $\textbf{lamelas intergrana}$. Y, en el estroma, $\textbf{ADN circular propio}$ y $\textbf{ribosomas 70 S}$, los dos rasgos que sostienen la teoría endosimbiótica.

$\textbf{2. Identifique los procesos o elementos de la figura representados por los números 1 a 4. Escriba la reacción global de este proceso, y explique brevemente el papel que tiene en la vida en la Tierra. [1 punto]}$

Número	Proceso o elemento	Dónde ocurre 1	Fase luminosa (fotodependiente)	Membrana de los tilacoides 2	Fase oscura o ciclo de Calvin	Estroma 3	Dióxido de carbono ($\mathrm{CO_2}$) que entra	Del exterior al estroma 4	Oxígeno ($\mathrm{O_2}$) que se desprende	Sale al exterior

En la fase luminosa (1), la energía de la luz se usa para fotolisar el agua —de ahí el O$_2$ del número 4— y para fabricar el ATP y el NADPH que la figura muestra pasando a la derecha. En la fase oscura (2), esos ATP y NADPH se gastan en fijar el CO$_2$ (3) sobre la ribulosa-1,5-bifosfato y reducirlo hasta glucosa, regenerando de paso el aceptor.

La reacción global es

$6\,\mathrm{CO_2}+12\,\mathrm{H_2O}+\text{luz}\ \longrightarrow\ \mathrm{C_6H_{12}O_6}+6\,\mathrm{O_2}+6\,\mathrm{H_2O}$

Su papel en la vida en la Tierra es doble y difícil de exagerar. Por un lado, es la $\textbf{puerta de entrada de la energía}$: convierte energía luminosa en energía química almacenada en materia orgánica, de la que dependen todos los seres heterótrofos, y por tanto sostiene la práctica totalidad de las cadenas tróficas. Por otro, es la responsable del $\textbf{oxígeno atmosférico}$: la fotosíntesis oxigénica transformó la atmósfera primitiva, hizo posible la respiración aerobia y generó la capa de ozono que protege de la radiación ultravioleta. Además retira CO$_2$ de la atmósfera, con lo que interviene de lleno en el ciclo del carbono y en la regulación del clima.