BIO FASE LUMINOSA DE LA FOTOSÍNTESIS

FOTOFOSFORILACIÓN ACÍCLICA:

 La luz va a desencadenar un transporte de electrones a través  de los tilacoides con producción de NADPH y ATP. Los electrones será aportados por el agua. En esta vía se pueden distinguir los siguientes procesos:

I) Reducción del NADP⁺: Las clorofila-aII y otras sustancias de los fotosistema II  captan fotones (luz) pasando a un estado más energético (excitado). Esta energía les va a permitir establecer una cadena de electrones a través de los tilacoides en la que intervienen diferentes transportadores y en particular el fotosistema I que también es activado por la luz. El aceptor final de estos electrones es el NADP⁺ que se reduce a NADPH+H⁺ al captar los dos electrones y dos protones del medio.

II) Fotolisis del agua y producción de oxígeno: Los electrones transportados a través de los tilacoides y captados por el NADP⁺ proceden de la clorofila aII (P680). Esta molécula va recuperarlos sacándolos del agua. De esta manera podrá iniciar una nueva cadena de electrones. En este proceso la molécula de agua se descompone (lisis) en 2H⁺, 2e^- y un átomo de oxígeno. El átomo de oxígeno, unido a un segundo átomo para formar una molécula de O₂, es eliminado al exterior.  El oxígeno producido durante el día por las plantas se origina en este proceso.

III) Obtención de energía. Síntesis de ATP (Teoría quimiosmótica): El transporte de electrones a través de los fotosistemas produce un bombeo de protones desde el estroma hacia el interior del tilacoide, pues los fotosistemas actúan como transportadores activos de protones extrayendo la energía necesaria para ello del propio transporte de electrones. La lisis del agua también genera protones (H⁺). Todos estos protones se acumulan en el espacio intratilacoide, pues la membrana es impermeable a estos iones y no pueden salir. El exceso de protones genera un aumento de la acidez en el interior del tilacoide y, por lo tanto, un gradiente electroquímico -exceso protones y de cargas positivas. Los protones sólo pueden salir a través de unas moléculas de los tilacoides: las ATPasa. Las ATPasas actúan como canal de protones y de esta manera cataliza la síntesis de ATP. Es la salida de protones (H⁺) a través de las ATPasas la que actúa como energía impulsora para la síntesis de ATP.

IV) Balance de la fotofosforilación acíclica: Teniendo en cuenta únicamente los productos iniciales y finales, y podemos hacerlo porque el resto de las sustancias se recuperan en su estado inicial, en la fotofosforilación acíclica se obtienen 1 NADPH+H⁺ y 1 ATP. A su vez, la fotolisis del agua va a generar también un átomo de oxígeno.

FOTOFOSFORILACIÓN CÍCLICA:

En esta vía la luz va a desencadenar un transporte de electrones a través  de los tilacoides con producción sólo de ATP.

 

Mecanismo: El proceso parte de la excitación de la molécula diana del fotosistema I (clorofila-aI, P680) por la luz. Ahora bien, en este caso, los electones no irán al NADP⁺ sino que seguirán un proceso cíclico pasando por una serie de transportadores para volver a la clorofila aI. En cada vuelta se sintetiza una molécula de ATP de la misma forma que en la fotofosforilación acíclica.

 

Balance de la fotofosforilación cíclica: En esta via se produce una síntesis continua de ATP y no se requieren otros substratos que el ADP y el P_i y, naturalmente, luz (fotones). Es de destacar que no es necesaria la fotolisis del agua pues los electrones no son cedidos al NADP⁺ y que, por lo tanto, no se produce oxígeno.