Fase clara

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[editar] 'La fase luminosa o fotoquímica'

Es la primera etapa de la fotosíntesis, la cual convierte la energía solar en energía química. La luz es absorbida por complejos formados por clorofilas y proteínas. Estos complejos clorofila-proteína se agrupan en unidades llamadas fotosistemas que se ubican en los tilacoides (membranas internas) de los cloroplastos. Es denominada fase luminosa o clara, ya que al utilizar la energía lumínica, sólo puede llevarse a cabo en condiciones de alta luminosidad, ya sea natural o artificial.

Existen dos tipos de fotosistemas: fotosistema I (PSI)y fotosistema II (PSII).

Estos complejos son los encargados de captar la luz y de emplear su enegía para impulsar el transporte de electrones a través de una cadena de aceptores. El complejo antena de dichos fotosistemas atrapan fotones de la luz elevando los electrones a niveles más altos que su estado cuántico fundamental, y esta energía se va transportando entre diferentes moléculas clorofila por resonancia, hasta que en el centro del fotosistema II se produce la fotólisis del agua, rompíendola en un O, 2 protones (H+) y dos electrones. El oxígeno se unirá con el sobrante de otra molécula de agua, para crear oxígeno atmosférico, los protones contribuyen a crear una diferencia de potencial elecrtroquímico utilizaso por la ATPasa, y los electrones repondrán la carencia electrónica de la clorofila original.

Existen otros dos complejos de proteínas que no están unidos a clorofilas en las membranas de los tilacoides: el complejo del citocromo b6/f y el complejo de la ATP sintetasa o ATPasa.

El citocromo b6/f es un intermediario en el transporte de electrones entre el fotosistema II y el fotosistema I y capaz de crear un gradiente de energía química que será empleado por el complejo ATP sintasa para generar ATP en un proceso llamado fotofosforilación. La función del fotosistema I está asociada a la descomposición (fotolisis) de las moléculas de agua (H₂O) en 2 protones (H ⁺) y O₂. Los dos electrones que procedían de los átomos de hidrógeno de la molécula de agua son captados por el llamado centro de reacción del fotosistema II (P680), elevados a un nivel energético superior por la energía que proporciona la luz, captada por el fotosistema II y una serie de proteínas asociadas a clorofilas y otros pigmentos fotosintéticos (carotenoides) llamadas complejos antena. Desde el nivel energético más alto el electrón puede ir "descendiendo" (como el agua almacenada en una presa) hacia estados energéticos más bajos a través de una cadena transportadora de electrones en la que participan una molécula denominada plastoquinona, el complejo del citocromo b6/f y una proteína denominada plastocianina.

Durante este camino parte de la energía del electrón es destinada (por mediación del citocromo b6/F) a crear un gradiente de energía a través de las membranas de los tilacoides que será empleado para la síntesis de ATP por la ATP sintetasa.

El proceso nuevo, tiene analogía con la producción de electricidad durante el paso del agua almacenada en una presa a través de las turbinas. La plastocianina transporta los electrones hasta el fotosistema I, que también posee un centro de reacción (P700) y un complejo antena asociado para la captación de luz.

Los electrones que llegan a PSI son de nuevo impulsados por la energía de la luz a un nivel energético superior y también transportados a través de una nueva cadena de aceptores hasta llegar a una molécula final aceptora, el NADPH. Esta molécula, que capta finalmente los electrones, junto al ATP producido serán empleados en la fase posterior de la fotosíntesis ciclo de Calvin para convertir el dióxido de carbono atmosférico (o disuelto en el agua en medios acuáticos) en materia orgánica.

Ver fotosíntesis