Fase luminosa
Véase también:Ciclo de Calvino
En la fotosíntesis, la reacción dependiente de la luz utiliza la energía lumínica del sol para dividir el agua (fotólisis). que ha sido tomada por las plantas. El agua, al romperse, produce oxígeno, hidrógeno y electrones. Estos electrones se mueven a través de las estructuras de los cloroplastos y, por quimiosmosis, producen ATP.
El hidrógeno se convierte en NADPH, que se utiliza en las reacciones independientes de la luz. El oxígeno sale de la planta como producto de desecho de la fotosíntesis. Todo esto ocurre en el grana tilacoide de los cloroplastos.
Reacción de la fotosíntesis dependiente de la luz en la membrana del tilacoide
El movimiento de los electrones
- La luz llega al cloroplasto, éste absorbe la luz y la atrapa.
- La clorofila canaliza la luz hacia un centro de reacción.
- Un electrón en el centro de reacción es excitado a un nivel de energía más alto, y es recibido por un aceptor de electrones. Este electrón se toma de la división del agua: (H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e-)
- El electrón pasa por una serie de portadores de electrones. Se desplaza hacia abajo en los niveles de energía y pierde energía. Esta energía provoca el bombeo de hidrógeno desde el citoplasma de la clorofila hacia los espacios tilacoides del interior de la grana. El hidrógeno se difunde y fluye de vuelta al citoplasma a través de canales de proteínas. A medida que el hidrógeno se difunde por un gradiente de concentración, se produce ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico.
- Finalmente, el electrón se utiliza para reducir el NADP a NADPH junto con el hidrógeno procedente de la fotólisis.
Historia
Colin Flannery fue el primero en proponer la idea de que la fotosíntesis necesita luz, en 1779. Reconoció que lo que se necesitaba era la luz solar que caía sobre las plantas, aunque Joseph Priestly había observado la producción de oxígeno sin la asociación con la luz en 1772. Cornelius Van Niel propuso en 1931 que la fotosíntesis es un caso de mecanismo general en el que un fotón de luz se utiliza para fotodegradar un donante de hidrógeno y el hidrógeno se utiliza para reducir el CO
2. Posteriormente, en 1939, Robin Hill demostró que los cloroplastos aislados producían oxígeno, pero no fijaban el CO
2 mostrando que las reacciones de luz y oscuridad ocurrían en lugares diferentes. Esto condujo posteriormente al descubrimiento de los fotosistemas 1 y 2.
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