La fotosíntesis crea alimento
Si ha mirado afuera hoy, o incluso alrededor de su casa, probablemente haya visto una planta. Árboles, plantas en macetas, helechos, césped, malas hierbas, flores, tal vez (si tienes suerte) algunas palmeras: hay mucha diversidad de plantas en el planeta que a menudo no nos tomamos el tiempo suficiente para apreciar a diario. También es probable que no se haya tomado un minuto para agradecer a una planta hoy por algo vital que le está brindando en este momento.
Mientras que el resto de nosotros necesitamos comer para obtener energía, las plantas tienen la asombrosa capacidad de hacer su propia comida simplemente tomando un poco de sol y tomando un trago de agua. Eso es bastante sorprendente, si lo piensas. Las plantas, así como algunas bacterias y protistas, realizan la fotosíntesis o un proceso que convierte la energía de la luz solar en alimento. No se requiere comer para obtener la energía que necesitan para el día, ¡solo una dosis saludable de luz solar, dióxido de carbono y agua! La ecuación química para la fotosíntesis es 6CO2 (o dióxido de carbono) + 6H2O (o agua) produce C6H12O6 (que es glucosa) + 6O2 (u oxígeno).
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Si ya ha aprendido sobre la respiración celular o el proceso que convierte los alimentos en energía química, esta fórmula le resultará bastante familiar. De hecho, la fotosíntesis es esencialmente lo contrario de la respiración celular. La fotosíntesis usa el dióxido de carbono que exhala, junto con la luz del sol y el agua, para crear azúcares y expulsar oxígeno, porque, como todos sabemos, usted y yo apreciamos el uso de ese azúcar y oxígeno para realizar la respiración celular. Es lo que nos mantiene vivos. Entonces, aquí está la gente: este es el círculo de la vida. Entonces, ¿ha agradecido a una planta hoy por el aire fresco que respira?
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En esta lección, comenzaremos a investigar uno de los principales actores de este proceso que se encuentra dentro de los cloroplastos de las plantas u orgánulos que son el sitio de la fotosíntesis. Los cloroplastos residen en la mayoría de las células de las hojas. Tanto los cloroplastos como las propias hojas tienen diferentes tonos de verde debido al encantador pigmento que contienen. Un pigmento es un compuesto que absorbe una determinada longitud de onda de luz visible. La clorofila es un pigmento verde contenido en las membranas tilacoides de los cloroplastos que las plantas utilizan en la fotosíntesis. En las bacterias que también realizan la fotosíntesis, las clorofilas se encuentran en la membrana plasmática.
Los pigmentos absorben la energía luminosa
Quizás se esté preguntando, ¿cómo absorbe un pigmento la luz para impulsar la fotosíntesis? Primero, tenemos que hablar de la luz en sí. El espectro electromagnético es el rango de longitudes de onda desde las ondas de radio del estéreo de su automóvil hasta los rayos gamma de alta energía. La clorofila y otros pigmentos absorben longitudes de onda visibles específicas del espectro electromagnético.
La luz visible son, literalmente, las longitudes de onda de color que son visibles para sus ojos. Van desde el rojo, en una longitud de onda de 700 nm, hasta el azul, en una longitud de onda de 400 nm. Las longitudes de onda más cortas tienen mayor energía (como el azul) y las longitudes de onda más largas (como el rojo) tienen menor energía.
La clorofila absorbe principalmente las longitudes de onda azul y roja de la luz solar. Por lo tanto, refleja la parte media de este espectro visible, las longitudes de onda verdes.
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Por eso las plantas nos parecen verdes. El color de un pigmento es la longitud de onda de la luz que se refleja o la longitud de onda que no se absorbe.
La luz energiza los electrones
La clorofila contiene electrones que normalmente se encuentran en un estado de baja energía o estado fundamental . Pero cuando la clorofila absorbe energía luminosa, los electrones se excitan mucho. ¡Literalmente! Saltan a un alto nivel de energía o estado de excitación . Aunque guardaremos los detalles de este proceso para otras lecciones, este electrón superexcitado se transfiere del pigmento de clorofila a un aceptor de electrones primario. Por tanto, la clorofila se oxida.
La fotosíntesis puede utilizar tanto pigmentos de clorofila como otros pigmentos accesorios que reflejan colores distintos al verde. Estos pigmentos accesorios no son exactamente los accesorios tipo joyería de la fotosíntesis, pero son tan útiles como el par de zapatos adecuado para completar un conjunto. Estos pigmentos accesorios absorben otras longitudes de onda de luz y transmiten energía a la clorofila, ampliando el rango de longitudes de onda que pueden usarse para la fotosíntesis.
¿Cuál es la relación entre reacciones endotérmicas y la fotosíntesis?
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Resumen de la lección
En resumen, la fotosíntesis es el proceso que convierte la energía de la luz solar en alimento en las plantas y en algunos protistas y bacterias. La fotosíntesis es esencialmente lo contrario de la respiración celular, donde nuestros cuerpos convierten los alimentos en energía utilizable. La fotosíntesis es impulsada por el uso de un pigmento o molécula que absorbe una longitud de onda de energía específica. En este caso, el pigmento principal es la clorofila., que es un pigmento que absorbe las longitudes de onda azul y roja mientras refleja las longitudes de onda verdes. La clorofila existe dentro de las membranas tilacoides de los cloroplastos vegetales, ¡y eso es lo que hace que las plantas sean verdes! En la fotosíntesis, la luz solar energiza los electrones en la clorofila, moviéndolos a un estado de mayor energía. A su vez, las moléculas de clorofila se oxidan y estos electrones se utilizan en los siguientes pasos de la fotosíntesis.
Resultado de aprendizaje
Al final de esta lección, podrá explicar qué sucede durante la fotosíntesis, incluido el importante papel de la clorofila en el proceso.
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