Fotosíntesis

La fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas, algas y algunas bacterias convierten la energía solar en energía química para producir glucosa, utilizando agua y dióxido de carbono (CO₂). Se divide en dos fases: la fase luminosa y la fase oscura o ciclo de Calvin.

Fase luminosa

• Lugar: Ocurre en la membrana de los tilacoides, dentro de los cloroplastos.
• Proceso: La clorofila y otros pigmentos capturan la luz solar y usan esa energía para dividir moléculas de agua en oxígeno, protones y electrones (fotólisis del agua). Los electrones pasan a través de una serie de proteínas (cadena de transporte de electrones), generando ATP y NADPH, que son moléculas energéticas necesarias para la fase oscura.
• Productos: Se produce oxígeno (O₂) como subproducto, y se forman ATP y NADPH que serán utilizados en la fase oscura.

Fase oscura (Ciclo de Calvin)

• Lugar: Se realiza en el estroma del cloroplasto.
• Proceso: No depende de la luz directamente, sino del ATP y NADPH generados en la fase luminosa. Este ciclo utiliza el CO₂ atmosférico para formar glucosa a través de una serie de reacciones químicas, conocidas como el ciclo de Calvin. Durante este ciclo, el CO₂ se fija en una molécula de cinco carbonos (ribulosa-1,5-bifosfato) gracias a la enzima RuBisCO (ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa), produciendo compuestos intermedios que finalmente se transforman en glucosa.
• Productos: Glucosa (principal producto), ADP y NADP⁺ (que vuelven a la fase luminosa para recargarse de energía).

El ciclo de Calvin consta de tres etapas:

1. Fijación del carbono: El CO₂ se une a la ribulosa-1,5-bifosfato (RuBP) gracias a la RuBisCO.
2. Reducción: El compuesto resultante se reduce, utilizando el ATP y el NADPH de la fase luminosa, para formar gliceraldehído-3-fosfato (G3P).
3. Regeneración: Una parte de G3P se usa para formar glucosa y el resto para regenerar la RuBP, permitiendo que el ciclo continúe.

Metabolismo

El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren en los seres vivos para dar energía a las células y mantener la vida. Estas reacciones se dividen en dos tipos: catabólicas (degradación) y anabólicas (síntesis).

Reacciones catabólicas

Las reacciones catabólicas descomponen moléculas complejas en moléculas más simples, liberando energía que se almacena en moléculas de ATP. Ejemplos de estas reacciones incluyen:

• Glucólisis: Descomposición de la glucosa en piruvato, generando ATP y NADH.
• Ciclo de Krebs: Oxidación de acetil-CoA, produciendo CO₂, ATP, NADH y FADH₂.