
Fotosíntesis
La fotosíntesis es el proceso por el que plantas, algas y cianobacterias convierten luz, CO2 y agua en glucosa y oxígeno.
La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas, las algas y algunas bacterias transforman la energía de la luz en energía química. Con ella fabrican azúcares a partir de dióxido de carbono y agua, y liberan oxígeno como subproducto en la mayoría de los casos. Es la principal vía de entrada de energía en los ecosistemas y la responsable del oxígeno de la atmósfera.
¿Qué es la fotosíntesis?
El término procede del griego phôs («luz») y sýnthesis («composición»): «composición con ayuda de la luz». Los organismos que la realizan son autótrofos fotosintéticos. En las plantas y algas tiene lugar en los cloroplastos; en las cianobacterias, que carecen de orgánulos, ocurre en membranas internas llamadas tilacoides.
La ecuación global simplificada es:
6 CO2 + 6 H2O + luz → C6H12O6 + 6 O2
El oxígeno liberado procede del agua, no del dióxido de carbono, como demostraron experimentos con isótopos en la década de 1940.
Dónde ocurre: el cloroplasto
- Membranas externa e interna: envuelven el orgánulo.
- Tilacoides: sacos aplanados con clorofila, apilados en grana. Aquí se desarrolla la fase luminosa.
- Estroma: medio interno acuoso donde se realiza la fase de fijación del carbono.
Los pigmentos que captan la luz son la clorofila a y b, que absorben sobre todo luz roja y azul y reflejan la verde, por lo que las hojas se ven de ese color, y los carotenoides, que amplían el espectro aprovechable y protegen del exceso de luz.
Fases de la fotosíntesis
Fase luminosa (dependiente de la luz)
Ocurre en la membrana de los tilacoides y comprende estos pasos:
- Los fotosistemas II y I absorben fotones y excitan electrones de la clorofila.
- El agua se rompe (fotólisis): se liberan electrones, protones (H+) y oxígeno (O2).
- Los electrones fluyen por una cadena de transporte y se genera un gradiente de protones.
- La ATP sintasa aprovecha ese gradiente para producir ATP.
- Al final de la cadena se forma NADPH.
Resultado: ATP y NADPH, más oxígeno.
Fase oscura o ciclo de Calvin (independiente de la luz directa)
Se desarrolla en el estroma. Fue descrita por Melvin Calvin, Andrew Benson y James Bassham en la década de 1950. La enzima RuBisCO fija el CO2 a una molécula de cinco carbonos, la ribulosa-1,5-bisfosfato. Con el ATP y el NADPH de la fase luminosa se reduce el carbono fijado a gliceraldehído-3-fosfato (G3P), a partir del cual se sintetizan glucosa, almidón y otros compuestos, y se regenera la molécula aceptora. Aunque no usa luz de forma directa, solo funciona si la fase luminosa suministra ATP y NADPH, por eso se prefiere el nombre de «reacciones de fijación del carbono».
| Característica | Fase luminosa | Ciclo de Calvin |
|---|---|---|
| Localización | Tilacoides | Estroma |
| Entra | Luz, H2O, ADP, NADP+ | CO2, ATP, NADPH |
| Sale | O2, ATP, NADPH | Azúcares (G3P, glucosa), ADP, NADP+ |
Tipos de plantas según la fijación del carbono
- Plantas C3: la mayoría (trigo, arroz, judías, árboles). Fijan el CO2 directamente con RuBisCO.
- Plantas C4: como el maíz o la caña de azúcar. Concentran el CO2 y reducen pérdidas por fotorrespiración; son eficaces en climas cálidos y soleados.
- Plantas CAM: como los cactus o la piña. Abren los estomas de noche para captar CO2 y ahorrar agua.
Factores que influyen
- Intensidad y calidad de la luz.
- Concentración de CO2.
- Temperatura: las enzimas tienen un intervalo óptimo.
- Disponibilidad de agua y de nutrientes como el nitrógeno, el magnesio y el hierro.
Importancia de la fotosíntesis
Alimenta, directa o indirectamente, a casi todos los seres vivos y es la fuente del oxígeno que respiramos. Las cianobacterias empezaron a liberar oxígeno hace más de 2.400 millones de años, en el episodio conocido como Gran Oxidación, que transformó la atmósfera. Además, retira CO2 del aire y regula el clima. Los combustibles fósiles son, en el fondo, energía solar fijada por organismos fotosintéticos del pasado.
Ejercicios resueltos
1. ¿Cuántas moléculas de CO2 y de agua se necesitan para sintetizar 4 moléculas de glucosa, y cuántas de O2 se liberan?
La ecuación indica 6 CO2 y 6 H2O por cada glucosa y 6 O2 liberados. Multiplicando por 4: 24 CO2, 24 H2O y 24 O2.
2. El ciclo de Calvin necesita 18 ATP y 12 NADPH por molécula de glucosa. ¿Cuántos ATP y NADPH harán falta para 5 moléculas de glucosa?
ATP: 18 × 5 = 90. NADPH: 12 × 5 = 60.
3. Una hoja produce 3 moléculas de glucosa. ¿Cuántos átomos de carbono se han fijado?
Cada glucosa tiene 6 carbonos, todos procedentes del CO2: 3 × 6 = 18 átomos de carbono (18 moléculas de CO2).
Preguntas frecuentes
¿Qué es la fotosíntesis en pocas palabras?
¿Dónde se realiza la fotosíntesis?
¿Qué diferencia hay entre fotosíntesis y respiración celular?
¿Por qué las hojas son verdes?
¿Las plantas respiran también?
Referencias
- Taiz, L. y Zeiger, E. (2010). Plant Physiology. Sinauer Associates.
- Reece, J. B. et al. (2014). Campbell Biology. Pearson.
- Nelson, D. L. y Cox, M. M. (2017). Lehninger. Principios de bioquímica. Omega.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2024). «Fotosíntesis». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/biologia/fotosintesis/

















