Fase luminosa

En la fotosíntesis, las reacciones fotodependientes, también llamadas fase luminosa, fase clara, fase fotoquímica o reacción de Hill, tienen lugar en las membranas de los tilacoides. El interior de la membrana tilacoidea se denomina lumen, y el exterior de la membrana tilacoidea es el estroma, donde tienen lugar las reacciones independientes de la luz. La membrana tilacoide contiene algunos complejos proteicos de membrana integrales que catalizan las reacciones luminosas. Hay cuatro complejos proteicos principales en la membrana tilacoide: fotosistema II (PSII), complejo de citocromo b6f, fotosistema I (PSI) y ATP sintasa. Estos cuatro complejos trabajan juntos para finalmente producir ATP y NADPH.

Los fotosistemas absorben la energía de la luz a través de los pigmentos, principalmente las clorofilas, que son las responsables del color verde de las hojas. Las reacciones dependientes de la luz comienzan en el fotosistema II. Los fotosistemas siguen un orden contrario a la intuición debido a que siguen el orden del descubrimiento en lugar del orden de participación en el proceso. Cuando una molécula de clorofila dentro del centro de reacción del PSII absorbe un fotón, un electrón en esta molécula alcanza un nivel de energía excitado. Debido a que este estado de un electrón es relativamente inestable, el electrón se transfiere a una molécula aceptora de electrones creando una cadena de reacciones redox, llamada cadena de transporte de electrones. Los electrones fluyen del PSII al citocromo b 6 fa PSI. En PSI, el electrón recibe energía de otro fotón. El aceptor final de electrones es NADP. En la fotosíntesis oxigénica, el primer donante de electrones es el agua, creando oxígeno como un producto de desecho de alta energía. En la fotosíntesis anoxigénica se utilizan varios donantes de electrones.

El citocromo b 6 f y la ATP sintasa trabajan juntos para crear ATP. Este proceso, llamado fotofosforilación, ocurre de dos maneras diferentes. En la fotofosforilación no cíclica, el citocromo b 6 f utiliza electrones del PSII y energía del PSI para bombear protones desde el estroma hasta la luz. El gradiente de protones resultante a través de la membrana tilacoide crea una fuerza motriz de protones, utilizada por la ATP sintasa para formar ATP. En la fotofosforilación cíclica, el citocromo b 6 f usa electrones y energía de PSI para crear más ATP y detener la producción de NADPH. La fosforilación cíclica es importante para crear ATP y mantener el NADPH en la proporción adecuada para las reacciones independientes de la luz.

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