Fotosíntesis

Comprendiendo la fotosíntesis: definición

En la naturaleza, existen organismos que se alimentan de otros seres vivos, y son llamados heterótrofos. También existen unos capaces de sintetizar su propio alimento sin necesidad de usar materia orgánica de otros seres vivos. A estos organismos se les llama autótrofos. Dentro de esta categoría se incrustan las plantas verdes, que realizan un proceso denominado fotosíntesis.

La fotosíntesis puede definirse como un proceso químico mediante el cual se sintetizan sustancias orgánicas a partir de la energía lumínica solar. Gracias a esta energía, las plantas convierten el agua del suelo y el dióxido de carbono del aire en glucosa, un nutriente esencial que les provee energía y permite la fabricación de la celulosa.

La fotosíntesis, forma básica de nutrición del reino Plantae, tiene lugar en los cloroplastos, que presentan un pigmento llamado clorofila. Éste interviene en el proceso fotosintético y dota del característico color verde a las plantas.

Todas las plantas que realizan la fotosíntesis son organismos fotoautótrofos. La fuente de energía de éstos es la luz del sol y su principal fuente de hidrógeno es el agua.

Partes de la célula vegetal implicadas en la fotosíntesis

Cloroplastos.
Son los orgánulos que contienen la clorofila y las enzimas necesarias para llevar a cabo el proceso. Es la clorofila la que absorbe la energía de la luz.

Membrana celular.
Permite la entrada y salida a la célula del agua, el gas y las moléculas.

Vacuola.
Alberga la savia que mantiene rígida la célula.

Pared celular.
Otorga fuerza y rigidez a la célula.

Citoplasma.
Contiene las enzimas y las proteínas que la célula necesita para efectuar la fotosíntesis.

Núcleo.
Es sitio que alberga el ADN de las enzimas y proteínas usadas durante la fotosíntesis.


Etapas de la fotosíntesis

Como todo proceso, la fotosíntesis consta de etapas bien diferenciadas, que son básicamente dos:

Fase luminosa.
La planta capta la energía solar por medio de la clorofila en las células de las hojas y fabrica una molécula llamada adenosín trifosfato o trifosfato de adenosina (ATP), rica en energía. Durante la misma fase las moléculas del agua que se absorbió del suelo se “rompen” debido a la luz y entonces el vegetal desprende oxígeno, el cual se libera a la atmósfera.

Fase oscura.
La energía que la planta obtuvo durante la fase luminosa es usada para sintetizar la glucosa a partir del agua y el dióxido de carbono captado de la atmósfera terrestre. Se le llama fase oscura porque a diferencia de la anterior, no necesita la luz solar.

→ La ecuación del proceso de fotosíntesis es:
Dióxido de carbono + Agua → Glucosa + Oxígeno

→ Que se traduce en:
6CO2 + 6H2O → C6H1206 + 6O2

La producción de la glucosa, un tipo de azúcar, es necesaria tanto para la nutrición como para la respiración de la planta. Puede usarse para convertirse en almidón, producir la celulosa que refuerza y protege la pared celular, y descomponerse durante la respiración.

La velocidad de la fotosíntesis no es siempre igual, pues la temperatura, la intensidad de la luz y la concentración de dióxido de carbono pueden limitar la velocidad.


Importancia de la fotosíntesis para los seres vivos

La fotosíntesis es el proceso químico más importante en la Tierra y es completamente imprescindible para la supervivencia de los seres vivos. Los animales, incluidos los seres humanos, viven porque las plantas existen y éstas viven gracias a la fotosíntesis.

Debido a que las plantas pueden nutrirse por medio de este proceso, otros organismos obtienen alimento de ellas: raíces, tallos, corteza, hojas, flores y frutos. Por otra parte, el proceso libera uno de los productos más importantes para la respiración: el oxígeno.

Durante los últimos tiempos la presencia de las plantas se ha reconsiderado por su capacidad para reducir los gases nocivos que las industrias y los automóviles liberan a la atmósfera. Es por eso que los bosques frondosos son una especie de “pulmones” para la Tierra.

La Célula Vegetal

Como su nombre sugiere, la célula vegetal es aquella que compone a los miembros del reino Plantae. Es una célula eucariota, con un núcleo diferenciado, membrana y citoplasma al igual que la célula animal. Ambos tipos de células comparten algunas otras características pero difieren en otras. Específicamente, la célula vegetal cuenta con partes exclusivas ya que realiza un proceso único en el reino Plantae conocido como fotosíntesis.

No obstante sus diferencias con la célula animal, es importante recordar que todas las células contienen el material genético hereditario que pasa a los descendientes. Los genes se encuentran dispuestos en unas estructuras llamadas cromosomas.

La célula vegetal es la encargada de la fotosíntesis, un proceso importantísimo en la naturaleza en el que se desprende el oxígeno vital que los seres humanos respiran.


Partes de la célula vegetal

Núcleo. Es el centro mismo de la célula y contiene la información genética. En todas las células de los miembros de una misma especie se halla el mismo número de cromosomas.

Membrana nuclear. Recibe otro nombre: envoltura nuclear. Es una delgada capa de lípidos con orificios que consienten el acceso y la salida de material al núcleo de la célula.

Membrana plasmática o celular. Es también una capa externa pero en este caso envuelve toda la célula. En su composición predominan los lípidos y las proteínas y su superficie exhibe unos diminutos orificios necesarios para los procesos de intercambio entre la célula y el exterior.

Pared celular. Es una capa o estructura rígida compuesta principalmente por celulosa y cuya función es proteger la membrana plasmática.

Citoplasma. Es la materia dentro de la membrana plasmática que contiene al citosol y a los orgánulos de la célula. Está revestida por una delgada película. Para entenderlo mejor, es todo lo que se encuentra entre la membrana plasmática y el núcleo.



Organelos u orgánulos:

Retículo endoplasmático. Se define como un sistema de membranas que rodean el núcleo, gracias a las cuales se realiza la síntesis de algunas sustancias.

Aparato de Golgi. Se trata de un conjunto de sacos de forma aplanada y dispuestos de forma apilada, que se encarga de enviar sustancias a través de la membrana plasmática.

Cloroplastos. Son los orgánulos más característicos de la célula vegetal pues en ellos tiene lugar el proceso de fotosíntesis. Contienen una sustancia de color verde o pigmento que recibe el nombre de clorofila y que confiere a las plantas su distintiva coloración verde.

Ribosomas. Son los sitios donde se preside la síntesis de proteínas. Se componen de proteínas y ARN ribosómicos.

Vacuolas. Contienen líquido. Una vacuola es un orgánulo de considerable tamaño rodeado por una membrana. Gracias a las vacuolas los tejidos de las plantas permanecen rígidos.

Mitocondrias. Están envueltas en dos membranas y normalmente se observan unas crestas en la membrana interna. En las mitocondrias se realiza la respiración celular y se produce ATP (Trifosfato de adenosina).


Funciones de la célula vegetal


En general, todas las células contienen el material hereditario que pasa de generación en generación. Al mismo tiempo, son el punto donde se llevan a cabo las imprescindibles funciones bioquímicas que sintetizan moléculas esenciales.

A diferencia de la célula animal, la vegetal posee una pared celular que aporta rigidez y protección a la membrana plasmática. Los cloroplastos y las vacuolas son también inherentes a las células de cualquier tipo de planta que realiza la fotosíntesis. Este proceso es el responsable de la tonalidad verde de las plantas y de la transformación de la materia inorgánica en materia orgánica a partir de la energía del Sol. Es un elemento importantísimo en la naturaleza ya que desprende el oxígeno vital que los seres humanos respiran.