Respire hondo. Entonces agradécele a una planta. Si comes frutas, verduras, granos o papas, agradécele a una planta también. Las plantas y las algas nos proporcionan el oxígeno que necesitamos para sobrevivir, así como los carbohidratos que usamos para obtener energía. Lo hacen todo a través de la fotosíntesis.
La fotosíntesis es el proceso de creación de azúcar y oxígeno a partir de dióxido de carbono, agua y luz solar. Ocurre a través de una larga serie de reacciones químicas. Pero se puede resumir así: El dióxido de carbono, el agua y la luz entran. Salen glucosa, agua y oxígeno. (La glucosa es un azúcar simple.)
La fotosíntesis se puede dividir en dos procesos. La parte «foto» se refiere a las reacciones provocadas por la luz. La «síntesis» — la elaboración del azúcar-es un proceso separado llamado ciclo de Calvin.
Ambos procesos ocurren dentro de un cloroplasto. Esta es una estructura especializada, u orgánulo, en una célula vegetal. La estructura contiene pilas de membranas llamadas membranas tilacoides. Ahí es donde comienza la reacción de la luz.
Deja que la luz brille en
Cuando la luz llega a las hojas de una planta, brilla en los cloroplastos y en sus membranas tilacoides. Esas membranas están llenas de clorofila, un pigmento verde. Este pigmento absorbe la energía de la luz. La luz viaja como ondas electromagnéticas. La longitud de onda — distancia entre ondas — determina el nivel de energía. Algunas de esas longitudes de onda son visibles para nosotros como los colores que vemos. Si una molécula, como la clorofila, tiene la forma correcta, puede absorber la energía de algunas longitudes de onda de la luz.
Educadores y Padres, Regístrese en La Hoja de trucos
Actualizaciones semanales para ayudarlo a usar Noticias Científicas para estudiantes en el entorno de aprendizaje
La clorofila puede absorber la luz que vemos como azul y roja. Por eso vemos las plantas como verdes. El verde es la longitud de onda que reflejan las plantas, no el color que absorben.
Mientras la luz viaja como una onda, también puede ser una partícula llamada fotón. Los fotones no tienen masa. Sin embargo, tienen una pequeña cantidad de energía de luz.
Cuando un fotón de luz del sol rebota en una hoja, su energía excita una molécula de clorofila. Ese fotón inicia un proceso que divide una molécula de agua. El átomo de oxígeno que se separa del agua se une instantáneamente con otro, creando una molécula de oxígeno u O2. La reacción química también produce una molécula llamada ATP y otra molécula llamada NADPH. Ambos permiten que una célula almacene energía. El ATP y el NADPH también participarán en la parte de síntesis de la fotosíntesis.
Observe que la reacción ligera no produce azúcar. En cambio, suministra energía, almacenada en el ATP y el NADPH, que se conecta al ciclo de Calvin. Aquí es donde se hace el azúcar.
Pero la reacción de la luz produce algo que usamos: oxígeno. Todo el oxígeno que respiramos es el resultado de este paso en la fotosíntesis, llevado a cabo por plantas y algas (que no son plantas) en todo el mundo.
Dame un poco de azúcar
El siguiente paso toma la energía de la reacción de la luz y la aplica a un proceso llamado ciclo de Calvin. El ciclo lleva el nombre de Melvin Calvin, el hombre que lo descubrió.
El ciclo de Calvin a veces también se llama reacción oscura porque ninguno de sus pasos requiere luz. Pero todavía sucede durante el día. Esto se debe a que necesita la energía producida por la reacción de la luz que le precede.
Mientras que la reacción de luz tiene lugar en las membranas tilacoides, el ATP y NADPH que produce terminan en el estroma. Este es el espacio dentro del cloroplasto pero fuera de las membranas tilacoides.
Al final de la fotosíntesis, una planta termina con glucosa (C6H12O6), oxígeno (O2) y agua (H2O). La molécula de glucosa pasa a cosas más grandes. Puede convertirse en parte de una molécula de cadena larga, como la celulosa; esa es la sustancia química que forma las paredes celulares. Las plantas también pueden almacenar la energía empaquetada en una molécula de glucosa dentro de moléculas de almidón más grandes. Incluso pueden colocar la glucosa en otros azúcares, como la fructosa, para hacer que la fruta de una planta sea dulce.
Todas estas moléculas son carbohidratos, sustancias químicas que contienen carbono, oxígeno e hidrógeno. (Los carbohidratos hacen que sea fácil de recordar.) La planta utiliza los enlaces de estos productos químicos para almacenar energía. Pero también usamos estos químicos. Los carbohidratos son una parte importante de los alimentos que comemos, en particular los granos, las papas, las frutas y las verduras.
