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Heterótrofa

                                
De acuerdo a los parámetros establecidos por la biología, se consideran heterótrofos a todos los seres vivos que requieren de otros para alimentarse, es decir, que no son capaces de producir su alimento dentro de su organismo si no que deben consumir elementos de la naturaleza ya constituidos como alimentos, ya sintetizados por otros organismos. Entre los heterótrofos más destacados sobresalen todos los animales, las bacterias y el ser humano.

El término heterótrofo proviene del griego, idioma en el cual el prefijo hetero significa diferente y trofos significa alimentación. De este modo, el heterótrofo es aquel que se alimenta con elementos diferentes a uno, que toma elementos de la naturaleza, del espacio que lo rodea para alimentarse. Mientras que los seres autótrofos tienen la capacidad de sintetizar en su interior elementos inorgánicos como la luz, el agua, el dióxido de carbono y convertirlos en alimento; los seres heterótrofos no tienen esa capacidad por lo cual deben consumir plantas (en el caso de que sean herbívoros) o animales que ya hayan consumido esas plantas (es decir, en el caso que sean carnívoros). En otras palabras, los animales y el ser humano siempre necesitan alimentarse de otros seres vivos, no podrían nunca hacerlo sólo de elementos inorgánicos como el agua.
Nutrición heterótrofa
La nutrición de tipo heterótrofa se efectúa cuando la célula consume materia orgánica ya conformada, o sea, en este tipo de nutrición y a diferencia de la autótrofa, no existe una transformación de la materia inorgánica en orgánica y esta es justamente su característica saliente y fundamental.
Ahora bien, este tipo de nutrición si permitirá la transformación de alimentos en material celular propia.
Los seres heterótrofos son los más abundantes en el planeta Tierra ya que este término se aplica a todas las especies animales, incluyendo el ser humano. Los seres heterótrofos pueden ser el segundo, tercer y hasta cuarto eslabón en la cadena alimenticia en la cual los seres autótrofos son siempre el primero. Esto nos habla de una predominancia permanente de los seres heterótrofos que necesitan sin embargo del consumo de plantas o de la sintetización previa de las mismas por otros animales.
Autótrofos: contracara y razón vital
Los opuestos a los organismos heterótrofos son los autótrofos, es decir, aquellos que pueden sintetizar las sustancias inorgánicas como la luz y convertirla en alimento dentro de su propio organismo. Los seres autótrofos por excelencia son las plantas.
Es decir, los organismos autótrofos son capaces de sintetizar todas las sustancias más importantes para su metabolismo partiendo de sustancias inorgánicas, o sea que su nutrición no necesitará para nada de otros seres vivos como ocurre con los heterótrofos, siendo ésta su principal diferencia.
En tanto, este tipo de organismo produce su masa celular y su materia orgánica a través de dióxido de carbono, que asimismo es una sustancia inorgánica, siendo única fuente de carbono y usando la luz u otras sustancias químicas como la fuente de energía.
Por otra parte los autótrofos constituyen un eslabón importantísimo en la cadena alimenticia porque absorben la energía solar u otras fuentes inorgánicas como el mencionado dióxido de carbono y lo convertirán en moléculas orgánicas que se usan para desarrollar diversas funciones biológicas el crecimiento celular personal y el de otros seres vivientes heterótrofos que los emplean como alimento.
Heterótrofos como ser los animales, los hongos, bacterias y protozoos son dependientes de los autótrofos porque les sacan su energía y la materia que disponen para así producir moléculas complejas. Inclusive los animales carnívoros son dependientes de los autótrofos que ingieren porque la energía que logran de sus presas proviene de los autótrofos que han comido éstas.
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Holozoica:
El organismo ingiere sus alimentos en forma sólida y posteriormente los digiere para obtener los nutrientes que contienen. Esta nutricion es característica de los animales; en cada uno de ellos se han desarrollado adaptaciones de acuerdo con la alimentación. Asi por ejemplo, algunos son herbivoros y comen plantas, otros son carnivoros y tienen dientes afilados para desgarrar a sus presas, otros comen variedad de ambos y se les dice omnívoros( nosotros) . Tambien hay quienens comen granos, frutas, insectos, y en cada uno la forma del cuerpo, los dientes, el pico o las garras estan adapatadas a su alimentacion.
Saprofita
El organismo abosrbe los nutrientes del medio y los descompone por medio de enzimas para obtener la enegía que necesita . Los hongos y bacterias se nutren de esta manera. Estos organismos cumplen una funcion muy importante en el medio ambiente al reciclar materia organica de plantas y animales muertos.
Parasita
El organismo vive sobre o dentro de otro organismo, al cual perjudica y del que obtienen sus nutrientes por ingestion o por absorción. Algunos parasitos viven sobre el organismo como las garrapatas, piojos, pulgas; a estos se les conoce como ectoparasitos. Otros, llamados endorapasitos, viven dento del organismo que afectan; este es el caso de las amibas las lombrices intestinales
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Autótrofa

                                  
Entendemos por autótrofo o autótrofa a los seres vivos que se alimentan por sí mismos y que producen en su interior su propio alimento, lo cual quiere decir que no necesitan buscarlo en el exterior. La palabra autótrofo proviene del griego, idioma en el cual el prefijo autosignifica propio, uno mismo y trofosalimentación. Los seres autótrofos entonces son aquellos que se alimentan obteniendo del ambiente las sustancias y elementos necesarios para producir en su interior su propio alimento. Sólo las plantas pueden, de este modo, considerarse seres autótrofos.

El concepto de autótrofos, proveniente de la biología, se utiliza para designar a aquellas personas que toman elementos de la naturaleza para transformarlos en su interior en alimento. De este modo, las plantas son las únicas que realizan este proceso, tomando de su alrededor elementos naturales que no son propiamente alimentos como la luz o el dióxido de carbono y transformándolos en su interior en la clorofila o alimento que les permita crecer y desarrollarse. El resto de los seres vivos, es decir los animales y el ser humano, son seres heterótrofos, lo cual significa que se nutren de otros seres vivos, ya sean herbívoros o carnívoros, no toman elementos inorgánicos para transformarlos en su interior en alimento.
Los seres vivos considerados autótrofos, las plantas y algunos microorganismos, son entendidos como el primer eslabón en la cadena alimenticia ya que de ellos se alimentan los animales herbívoros que luego sirven de alimento para los seres carnívoros. Esto quiere decir que sin la existencia de vegetación la vida no sería posible ya que la cadena alimenticia no podría directamente iniciarse nunca al no tener los herbívoros y luego los carnívoros nada de qué alimentarse, ambos heterótrofos. Los autótrofos sirven de fuente de energía para los heterótrofos que los consumen de manera directa (herbívoros) o indirecta (carnívoros).

Respiración Anaerobia

La respiración Anaerobia

Levadura de Pan

La respiración anaerobia consiste en que la célula obtiene energía de una sustancia sin utilizar oxígeno; al hacerlo, divide esa sustancia en otras; a la respiración anaerobia también se le llama fermentación. Probablemente la respiración anaerobia más conocida sea la de las lavaduras de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae), que son hongos unicelulares.

Para elaborar la cerveza se utilizan semillas de cebada, las cuales contienen glucosa, sustancia de la cual las levaduras obtienen la energía. Las semillas de cebada son combinan con agua y la flor de una planta llamada lúpulo, que le da sabor a esta bebida. Los ingredientes se mezclan y luego se filtran.

El líquido resultante, que contiene la glucosa, se deposita en barriles de madera, junto con las levaduras y se deja reposar varios meses o años; durante éste tiempo, las levaduras utilizan la glucosa para obtener energía y la transforman en un tipo de alcohol llamado etanol. Supongamos que una levadura toma una molécula de glucosa ¿Qué hace con ella? Observa el esquema:

Las levaduras utilizan la energía para realizar todas sus funciones; el etanol permanece en el líquido y el dióxido de carbono, por ser un gas, se incorpora al aire.

¿Respiración Anaerobia en las células musculares?

Músculo Liso

Las células musculares del ser humano también pueden obtener energía a través de una respiración anaerobia. Pero, ¿Cómo se lleva a acabo este proceso? Cuando una persona realiza un ejercicio extenuante el cuerpo necesita mayor cantidad de oxígeno para que las células lo utilicen en la descomposición de la glucosa para obtener energía.

Si la actividad que realiza la persona exige a las células musculares un esfuerzo extremo, éstas van a requerir de un gran suministro de energía. Durante el ejercicio intenso el aparato circulatorio no proporciona suficiente oxígeno para satisfacer las necesidades de las células musculares.

En el momento que no llega el suficiente oxígeno a los músculos, las células musculares realizan un proceso anaeróbico para obtener energía; durante el proceso se produce un ácido láctico, Al acumularse, el ácido láctico provoca dolor y fatiga muscular. Una vez que la persona deja de hacer ejercicio, la respiración celular vuelve a ser aerobia.

Características de los organismos anaerobios

Esperas vistas en un microscopio.

Existen 2 tipos de organismos anaerobios; los estrictos y los facultativos. Los estrictos mueren en presencia del oxígeno, por lo cual existen en las profundidades de la corteza terrestre y del mar, donde no hay oxígeno, y en el intestino de muchos animales, incluido el nuestro (en esos sitios no abunda el oxígeno). Pero, algunas especies viven en zonas más superficiales, como el material en descomposición  del suelo en zonas de mucha vegetación, zonas pantanosas o el fondo de los lagos es el caso de las bacterias de los géneros Clostridium, Ruminococcus, Fusobacterium y Methanobacterium.

Las bacterias Clostridium que viven en el suelo descomponen los restos de plantas y animales muertos; generalmente habitan en la capa negra que se llama humus; como continuamente está en descomposición, no contiene aire con oxígeno.

Los organismos anaerobios facultativos también pueden realizar la respiración aerobia si se encuentran en presencia de oxígeno. La mayoría de las especies que fermentan la leche, el queso, el vino, la cerveza, el pulque, etc., son facultativas, por ejemplo, la leche que tomamos contiene las bacterias que se utilizan para elaborar quesos y yogurt; cuando la leche no se refrigera comienzan a descomponerla. Las levaduras del vino se encuentran sobre la cáscara de las uvas y luego en su jugo.

La fermentación cumple con una función ecológica al descomponer los cuerpos de los seres que mueren; innumerables especies de hongos y bacterias se encargan de esa tarea. Cuando en el lugar donde viven estos microorganismos las condiciones del medio se vuelven difíciles cubren su cuerpo con una capa protectora y se convierten en esporas.

Glosario

Molécula

Molécula: Unidad mínima de una sustancia que conserva sus propiedades químicas. Puede estar formada por átomos iguales o diferentes.

ATP (Trifosfato de adenosina): Molécula que se encuentra en todos los seres vivos y constituye la fuente principal de energía utilizable por las células para realizar sus actividades. El ATP se origina por el metabolismo de los alimentos en unos orgánulos especiales de la célula llamados mitocondrias.

Orgánulo: Unidad estructural y funcional de una célula u organismo unicelular; por ejemplo, las mitocondrias o el núcleo.

Citoplasma

Citoplasma: Región celular situada entre la membrana plasmática y el núcleo, con los órganos celulares que contiene.

Levadura: Nombre genérico de ciertos hongos unicelulares, de forma ovoidea, que se reproducen por gemación o división. Suelen estar unidos entre sí en forma de cadena, y producen enzimas capaces de descomponer diversos cuerpos orgánicos, principalmente los azúcares, en otros más sencillos.

Ácido Láctico: Normalmente se prepara por fermentación bacteriana de lactosa, almidón, azúcar de caña o suero de la leche. Pequeñas cantidades de ácido L-láctico están presentes en la sangre y en otros fluidos y órganos del cuerpo; este ácido se forma en los tejidos, sobre todo los musculares, que obtienen energía metabolizando azúcar en ausencia de oxígeno.

Fatiga: Agitación duradera, cansancio, trabajo intenso y prolongado.

Facultativo: Que no está obligado a hacer una cosa de una sola manera.

Aerobio: Dicho de un ser vivo: Que necesita oxígeno para subsistir.

Anaerobio: Dicho de un organismo: Que puede vivir sin oxígeno.

Respiracion aerobia

¿Cómo se realiza la respiración Aerobia?

La respiración aerobia es la que utiliza oxígeno para extraer energía de la glucosa. Se efectúa en el interior de las células, en los organelos llamados mitocondrias.

El siguiente es el proceso:

Durante el proceso respiratorio, parte de la energía contenida en la glucosa pasa a las moléculas de ATP. Con esta energía se alimentan, excretan los desechos, se reproducen y realizan todas las funciones que les permiten vivir. Tanto el dióxido de carbono como el agua salen de la célula y del cuerpo del ser vivo (Si se trata de un organismo pluricelular) por que constituyen sustancias de desecho. La energía puede utilizarse de inmediato o almacenarse para su uso posterior.

Las bacterias no tienen mitocondrias, por lo cual la respiración se efectúa en su citoplasma. En el resto de los organismos pertenecientes a los 4 reinos (Protistas, hongos, plantas y animales) si existen estos organelos.

Algunas células tienen más mitocondrias que otras; por ejemplo, las neuronas, las células musculares y los espermatozoides requieren de altas cantidades de energía y por ello tienen numerosas mitocondrias.

Catabolismo

CONCEPTO Y TIPOS DE CATABOLISMO
Catabolismo: fase destructiva del metabolismo en la cual se obtienen moléculas sencillas, que servirán para
construir las propias biomoléculas, y energía para la realización de otras funciones celulares.
Son procesos oxidativos en los que los e- procedentes de moléculas orgánicas complejas van descendiendo
progresivamente de nivel energético.
Tipos de catabolismo:
A. Catabolismo aerobio: el aceptor final de los e- es el O2. Genera gran cantidad de energía.
B. Catabolismo anaerobio
1. Fermentación: el aceptor final de e- es orgánico (generalmente etanol o un ácido orgánico).
La oxidación del compuesto orgánico es parcial y libera poca energía.
La fosforilación del ADP se realiza sólo a nivel de sustrato.
2. Respiración anaeróbica: actúa la cadena respiratoria, pero el aceptor final de e- es un compuesto inorgánico
diferente del O2. Se da sólo en algunas bacterias. 
 CATABOLISMO DE LOS GLÚCIDOS
 Ruptura de polímeros. En el hígado el glucógeno es escindido en moléculas de glucosa-1-P por acción de
la fosforilasa. La glucosa-1-P es posteriormente convertida en glucosa-6-P por la fosfoglucomutasa. La fosforólisis
del almidón en las células vegetales es semejante. 
Glucólisis. Se produce en el citoplasma de casi todas las células.
1. Conversión de la glucosa en fructosa-1,6-difosfato.
Activación de la glucosa. Se consumen dos ATP excepto si la glucosa procede del almidón o el glucógeno.
2. Ruptura de la fructosa-1,6-diP en dos moléculas 3C.
Por cada molécula de fructosa-1,6-diP se obtienen dos moléculas de gliceraldehído-3-P.
Este es oxidado y fosforilado para formar el 3-fosfogliceril-P, que posee un alto contenido energético.
3. Formación de ácido pirúvico 
Fermentaciones
En las fermentaciones el ácido pirúvico se utiliza para regenerar el NADP.
Se produce en ciertas bacterias y levaduras y, en determinadas condiciones, también en células de eucariotas
pluricelulares.
La oxidación del compuesto orgánico es parcial. El aceptor final de electrones es orgánico.
Se produce una pequeña cantidad de energía. Algunas fermentaciones tienen interés comercial. 
Fermentación alcohólica
Proceso semejante a la glucólisis. Después el piruvato se decarboxila y se convierte en acetaldehído que
posteriormente se reduce a etanol. 
 Fermentación láctica
El piruvato se reduce a lactato. Si el producto final es solo lactato, la fermentación se denomina homoláctica.
Si se producen además otros compuestos, como el etanol, la fermentación es heteroláctica.
3. Balance energético de las fermentaciones.
Se producen 2 ATPs (14,6 Kcal·mol-1) lo que supone un rendimiento del 31%.
D. Decarboxilación oxidativa del ácido pirúvico
Ocurre en la matriz mitocondrial. Catalizada por el complejo piruvato deshidrogenasa. A partir del ácido pirúvico
se forma un CH3-CO-S-CoA, un NADH y se desprende una molécula de CO2. 
Ciclo de Krebs (ciclo de los ácidos tricarboxílicos o del ácido cítrico)
Los enzimas implicados en el proceso también se encuentran en la matriz mitocondrial.
Es la vía final común para la oxidación de los combustibles metabólicos. 
 Degradación completa de acetil-CoA.
Por cada molécula de acetil-CoA que se incorpora al ciclo se forman 3 NADH, 1 FADH y 1 GTP, y se
desprenden dos moléculas de CO2. 
Obtención de precursores del anabolismo.
El ciclo de Krebs es un proceso anfibólico. 
Cadena respiratoria
Para que el proceso pueda seguir funcionando, los coenzimas reducidos deben reoxidarse.
Los e- de alta energía de los coenzimas son transferidos, a través de una cadena de transportadores situada
en la membrana mitocondrial interna, hasta el O2. La energía liberada se utiliza para fosforilar ADP.. Transporte de electrones
El FMN y el CoQ transportan hidrógeno, los citocromos transportan sólo electrones.
El potencial de oxidorreducción de los transportadores de la cadena es progresivamente decreciente.
CATABOLISMO 2
2. Fosforilación oxidativa (hipótesis quimiosmótica de Mitchell)
La energía liberada en el transporte de e- impulsa el bombeo de H+ hacia el espacio intermembrana.
La membrana mitocondrial interna es impermeable a los H+, por lo que se crea un gradiente electroquímico.
Los protones regresan a la matriz atravesando la ATPasa. Acoplado a este paso se produce la fosforilación
del ADP.
G. Balance energético de la respiración de una molécula de glucosa
Se producen 38 ATPs (277 kcal·mol-1) lo que supone un rendimiento del 40,4%.
En la cadena respiratoria se producen 3 ATPs por cada NADH y 2 por cada FADH.
Los NADH producidos en la glucólisis a veces rinden solamente 2 ATPs debido al gasto que supone su entrada
en la mitocondria. Esto depende del modo como penetren en las mitocondrias los e- del NADH extramitocondrial
introducción en la mitocondria. En este caso el rendimiento total es de 36 ATPs 
CATABOLISMO DE LOS LÍPIDOS
. Degradación de las macromoléculas
Hidrólisis de los triglicéridos por acción de las lipasas.
La glicerina se incorpora a la glucolisis tras su oxidación y fosforilación. Los ácidos grasos sufren la ßoxidación
en la matriz mitocondrial.
 Activación de los ácidos grasos
El enzima acil-CoA sintetasa cataliza la unión del ácido graso al CoA con gasto de un ATP.
El acil-CoA es transportado al interior de la mitocondria por la carnitina.
C. ß-oxidación de los ácidos grasos (hélice de Lynen)
El ácido graso se va rompiendo en fragmentos de dos carbonos por el extremo carboxilico.
Cuatro etapas: oxidación ligada al FAD, hidratación, oxidación ligada al NAD y tiolisis por acción de una
nueva molécula de CoA.
Los ácidos grasos insaturados rinden un FADH menos por cada insaturación, debido a que no es necesaria
la acción de la deshidrogenasa del acil-CoA.
D. Ciclo de Krebs
E. Cadena respiratoria
F. Balance energético de la oxidación de los ácidos grasos
La oxidación completa del ácido palmítico (saturado de 16C) genera 129 ATPs (942 kcal·mol-1) lo que supone
un rendimiento del 40,2%.
 CATABOLISMO DE PROTEÍNAS
La degradación de las macromoléculas (proteolisis) es realizada por las proteasas en el medio extracelular.
El exceso de aminoácidos no puede ser almacenado ni excretado, por lo que es utilizado como combustible
metabólico.
A. Transaminación
Las transaminasas catalizan la transferencia del grupo amino desde un aa hasta un a-cetoácido
La glutamato-transaminasa cataliza la transferencia al a-cetoglutárico formando glutámico.
La alanina-transaminasa cataliza la transferencia al pirúvico formando alanina. Esta alanina transfiere luego
su grupo amino al a-cetoglutárico que formará glutámico.
B. Desaminación oxidativa
El glutámico formado será desaminado oxidativamente por la glutamato-deshidrogenasa, ligada al NAD, y
se formará a-cetoglutárico, amonio y NADH.
Los a-cetoácidos resultantes de la transaminación pueden ser: pirúvico, a-cetoglutárico, succinil-CoA, fumárico
u oxalacético. Unos pocos aminoácidos son degradados a acetil-CoA.
Estos compuestos siguen la vía del ciclo de krebs hasta ser totalmente oxidados. 
 Eliminación del amonio
Una parte del amonio es utilizado en la síntesis de aminoácidos. El resto es excretado.
Organismos ureotélicos (anfibios, quelonios, mamíferos y elasmobranquios): transforman amoniaco en
urea mediante el ciclo de la urea, que ocurre en la matriz mitocondrial.
Organismos uricotélicos (insectos, aves y reptiles terrestres): excretan ácido úrico.
Organismos amoniotélicos (insectos acuáticos y peces): excretan directamente amonio.

Anabolismo

  ¿Que es?

El anabolismo es la fase del metabolismo en la que a partir de unos pocos precursores sencillos y relativamente oxidados se obtienen moléculas orgánicas cada vez más complejas y reducidas.

Podemos distinguir dos tipos de anabolismo:

a)         Anabolismo autótrofo.- Consiste en la síntesis de moléculas orgánicas sencillas a partir de precursores inorgánicos tales como el CO₂, el H₂O y el NH₃. Solamente pueden realizarlo las células autótrofas (ver Figura 17.1). Existen dos modalidades de anabolismo autótrofo: la fotosíntesis, que utiliza la energía de la luz (en las células fotolitótrofas), y la quimiosíntesis, que utiliza la energía liberada en reacciones redox (el las células quimiolitótrofas)

b)         Anabolismo heterótrofo.- Consiste en la síntesis de moléculas orgánicas progresivamente más complejas a partir de moléculas orgánicas más sencillas. Todas las células pueden llevarlo a cabo (también las autótrofas). Utiliza la energía del ATP y coenzimas reducidos que se obtienen en el catabolismo.

 

ANABOLISMO AUTÓTROFO: FOTOSÍNTESIS

La fotosíntesis es un proceso que llevan a cabo las células fotolitótrofas en el que, utilizando la energía luminosa capturada por ciertos pigmentos, se sintetiza materia orgánica a partir de materia inorgánica. Su ecuación global puede escribirse como sigue:

CO₂ + H₂O  + LUZ → MATERIA ORGÁNICA + O2

El CO₂ puede sustituirse en esta ecuación por sales minerales como nitratos o sulfatos, que también se incorporan a la materia orgánica por este procedimiento.

Puede apreciarse que la ecuación presenta un gran parecido con la de la respiración celular. Veremos que no se trata de una simple coincidencia.

La fotosíntesis tiene lugar principalmente en los cloroplastos, siendo la principal función que desempeña este orgánulo en las células de las plantas verdes y de las algas. Sin embargo, algunas células procariotas (como ciertas bacterias y las algas cianofíceas) también realizan la fotosíntesis a pesar de no poseer estos orgánulos, ya que poseen pigmentos fotosintéticos asociados a sus respectivas membranas plasmáticas.

Las reacciones de la fotosíntesis pueden agruparse en dos grandes bloques: la fase luminosa, en la que la energía de la luz capturada por los pigmentos fotosintéticos se transforma en energía química del ATP y NADPH, y la fase oscura, en la que la energía acumulada en estos dos compuestos es utilizada para transformar el dióxido de carbono y las sales minerales en materia orgánica.

Vamos a considerar en primer lugar la naturaleza y localización de los pigmentos encargados de capturar la energía luminosa, y a continuación analizaremos en detalle las dos fases de la fotosíntesis.

 

PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS. FOTOSISTEMAS. 

La membrana tilacoidal de los cloroplastos, además de los lípidos y las proteínas característicos de toda membrana, posee un 12% de otras sustancias que se denominan, debido a su capacidad para absorber luz, pigmentos fotosintéticos. Existen dos tipos principales de pigmentos: las clorofilas y los carotenoides. Ambos tienen en común el poseer un sistema de dobles enlaces conjugados (dobles enlaces que se alternan con enlaces sencillos). Esta circunstancia es la que les permite absorber la energía luminosa, ya que los electrones de éste sistema de dobles enlaces conjugados pueden "excitarse", es decir, pasar a niveles energéticos superiores, sin que la molécula se rompa. Los distintos tipos de pigmentos están especializados en absorber luz de una determinada longitud de onda, por lo que, actuando de modo coordinado, cubren todo el espectro de la luz visible.

Los pigmentos fotosintéticos no están distribuidos al azar por la membrana tilacoidal sino que están organizados formando fotosistemas (Figura 17.2). Un fotosistema es una unidad funcional constituida por:

a)         Un complejo antena.- Está formado por varios centenares de moléculas de clorofilas, carotenoides y también proteínas, que absorben la energía de la luz de diferentes longitudes de onda y la canalizan hacia una única molécula de clorofila denominada clorofila diana. La antena funciona como una especie de embudo para capturar la energía luminosa

b)         Un centro de reacción.- Está formado por la clorofila diana, un dador de electrones y un aceptor de electrones que pueden variar de unos fotosistemas a otros.

Existen dos tipos de fotosistemas: el fotosistema I (PS I) y el fotosistema II (PS II), que difieren en el tipo de clorofila diana que poseen. En adelante hablaremos exclusivamente de fotosistemas y no de sus pigmentos constituyentes.

 

FASE LUMINOSA. 

Las reacciones de la fase luminosa guardan cierto parecido con las de la última fase de la respiración celular. También consisten en un transporte de electrones a través de una cadena de transportadores que, en este caso, está ubicada en la membrana tilacoidal de los cloroplastos. Sin embargo existe una diferencia importante: mientras que en la mitocondria el transporte electrónico se realizaba a favor de gradiente de potencial redox, es decir, desde buenos dadores de electrones a buenos aceptores, en el cloroplasto este transporte se realiza en sentido contrario, desde el H₂O, que es un débil dador de electrones, hasta el NADP+, que es un débil aceptor. Este transporte electrónico "cuesta arriba" es un proceso endergónico, y no tendría lugar si no se le suministra energía. Aquí es donde interviene la energía luminosa captada por los pigmentos fotosintéticos: es utilizada para impulsar los electrones desde el agua hasta el NADP+, que se reduce entonces para dar NADPH.

En la Figura 17.3 se pueden apreciar los detalles del transporte electrónico fotosintético.

El proceso comienza cuando la luz excita un par de electrones del PS II, que se oxida, y puede aceptar ahora otros dos electrones procedentes del agua volviendo a su estado inicial. Para ello la molécula de agua se rompe (fotolisis del agua) liberando así el oxígeno, que es uno de los productos de la fotosíntesis. Los electrones excitados del PS II son cedidos a la cadena de transportadores. Al mismo tiempo que esto sucedía, un par de electrones del PS I fueron excitados por la luz y cedidos a otro tramo de la cadena que los conduce al NADP+ que se reduce a NADPH. Los electrones procedentes del PS II son cedidos ahora al PS I  que recupera su estado inicial.