Fotosíntesis: qué es, funciones, fórmula, etapas, productos, tipos
¿Qué es la fotosíntesis?
La fotosíntesis es un proceso químico mediante el cual las plantas convierten la materia inorgánica (dióxido de carbono, agua) en materia orgánica (azúcares, carbohidratos y oxígeno) a partir de la luz solar.
Esta materia orgánica es indispensable para la vida en la Tierra: los azúcares (o glucosa) son el alimento de las plantas; el oxígeno permite la respiración de los seres vivos, mientras que los carbohidratos sirven de nutrientes a los animales herbívoros.
Un componente de gran importancia en este proceso es la clorofila. Este compuesto verde que poseen las plantas tiene la capacidad de transformar la luz solar en la energía necesaria para poner en funcionamiento el proceso fotosintético. La clorofila da a las plantas su característico color verde.
Además de las plantas, las algas marinas y algunas bacterias también son capaces de hacer la fotosíntesis. A todos estos seres vivos se les llama autótrofos, puesto que ellos mismos fabrican su propio alimento.
La fotosíntesis se ve afectada por diversos factores externos. Entre ellos podemos contar la intensidad y el color de la luz solar, la temperatura del ambiente, el grado de concentración de dióxido de carbono presente en la atmósfera y la escasez de agua.
Funciones de la fotosíntesis
La fotosíntesis cumple funciones fundamentales para la existencia y preservación de la vida en la Tierra. Entre ellas tenemos:
Genera oxígeno
La fotosíntesis es responsable del oxígeno que empleamos los seres vivos para respirar, desde animales y seres humanos hasta organismos muchos más pequeños, como los unicelulares.
Genera alimento para los animales herbívoros
Además de oxígeno, la fotosíntesis produce carbohidratos, los cuales quedan fijos en el cuerpo de las plantas. Cuando los animales herbívoros se las comen, los carbohidratos sirven como nutrientes que les dan energía y les permiten crecer.
Transforma la energía solar en energía química
De esta forma, las plantas no solo fabrican alimento para sí mismas, sino que se convierten en el primer eslabón de la cadena alimenticia en un ecosistema. Toda la energía que circula en los ecosistemas tiene su origen en la fotosíntesis.
Sostiene la biomasa
Se llama biomasa a la totalidad de organismos biológicos vivos que se encuentran en un ecosistema en un momento dado. La vida de la biomasa depende directamente del oxígeno y la energía que se desprende de la fotosíntesis.
Fórmula de la fotosíntesis
La fórmula química de la fotosíntesis es la siguiente:
6 H2O + 6 CO2 + luz = C6H12O6 + 6 O2
Esto quiere decir que para que se pueda realizar la fotosíntesis se requieren seis moléculas de agua (6 H2O), seis moléculas de dióxido de carbono (6 CO2) y energía solar.
La interacción de estos elementos da como resultado una molécula de glucosa o azúcar (C6H12O6) y seis moléculas de oxígeno (6 O2).
Etapas de la fotosíntesis
El proceso fotosintético se lleva a cabo en cuatro etapas fundamentalmente: absorción, circulación, fase luminosa y fase oscura. Profundicemos un poco en cada una de ellas.
La absorción
Las raíces de las plantas, a través de sus pelos absorbentes, recogen de la tierra agua y sales minerales. Esta mezcla de agua y minerales se llama savia bruta.
La circulación
La savia bruta sube por el tallo de la planta y llega hasta las hojas.
Fase luminosa
Las hojas absorben el dióxido de carbono de la atmósfera. Este se mezcla con la savia bruta y la energía solar. Así se forma la savia elaborada. La planta fabrica una molécula llamada adenosín trifosfato o trifosfato de adenosina (ATP), que sirve para almacenar energía.
Esta fase se denomina luminosa porque requiere de la luz solar.
Fase oscura
Ya no se requiere la luz del sol, lo que no quiere decir que esta fase se lleve a cabo durante la noche necesariamente.
La planta emplea la energía almacenada durante la fase luminosa para sintetizar los azúcares, expulsar oxígeno a la atmósfera y fijar los carbohidratos.
El azúcar se emplea para proporcionar energía a la planta y producir proteínas, almidón y lípidos. Los carbohidratos sirven de alimento a los animales herbívoros.
Tipos de fotosíntesis
La fotosíntesis se clasifica en dos tipos, de acuerdo a si entre sus productos se encuentra o no el oxígeno.
Oxigénica
Es la fotosíntesis tal como la conocemos; produce oxígeno, azúcares y carbohidratos empleando la luz solar y el dióxido de carbono. Proporciona la energía y el oxígeno necesarios para sostener la vida en un ecosistema.
Anoxigénica o bacteriana
Es la fotosíntesis que llevan a cabo las bacterias. También emplean la energía solar y el dióxido de carbono, pero no producen oxígeno.
En lugar de ello utilizan la luz del sol para romper una molécula de sulfuro de hidrógeno y liberar azufre al entorno o acumularlo en el interior de las bacterias.
Fotosíntesis artificial
Consiste en el intento de reproducir en el laboratorio los procesos fotosintéticos de las plantas. Su intención es utilizar la luz solar para producir energía limpia que pueda ser aprovechada por la humanidad, y revertir de esta forma los efectos del cambio climático.
Los científicos esperan ser capaces en un futuro no muy lejano de crear plantas artificiales que puedan almacenar energía en forma de compuestos orgánicos, tal como lo hacen las plantas naturales.
Productos de la fotosíntesis
Los productos de la fotosíntesis son la materia orgánica que resulta del proceso fotosintético, vital para la sobrevivencia de los seres vivos. Son liberados a la atmósfera luego de la primera fase de la función clorofílica.
Los productos de la fotosíntesis oxigénica son el oxígeno (O2) y la glucosa (C6H12O6); y los de la fotosíntesis anoxigénica o bacteriana son subproductos como el azufre (S) y el hidrógeno gaseoso (H2).
Factores que alteran la fotosíntesis
El proceso de la fotosíntesis puede verse alterado debido a varios factores externos, que son:
La intensidad de la luz
A medida que se incrementa la intensidad de la luz, se incrementa también la velocidad del proceso de fotosíntesis. Sin embargo, esto solo ocurre hasta que se alcanzan los 600 watts de intensidad de luz; a niveles más altos la velocidad de la fotosíntesis permanece igual.
La temperatura
Mientras más alta es la temperatura, más rápidamente se lleva a cabo la fotosíntesis. Pero, al igual que en el caso de la luz, aquí también hay un límite: 30 grados centígrados. A temperaturas mayores la rapidez de la fotosíntesis no se incrementa.
La concentración de dióxido de carbono
La concentración de dióxido de carbono en el ambiente afecta a la fotosíntesis de manera similar a los otros dos factores: a mayor concentración de dióxido de carbono, mayor tasa de fotosíntesis.
Referencias
- (2019). Fotosíntesis: ¿Qué Ocurre Durante la Fase Luminosa? Tomado de sensiseeds.com.
- (s/f). Fotosíntesis de las plantas: ¿cómo funciona? Fundación Aquae. Tomado de fundacionaquae.org.
- (s/f). La fotosíntesis: Fase luminosa y oscura. Tomado de hidden-nature.com.
- Melendi, D. (s/f). Fotosíntesis. Tomado de mendoza.conicet.gov.ar.