Fase Lumínica Acíclica

1. Llegada de fotones al fotosistema 2: Excitación del pigmento diana, paso de electrones al primer aceptor y a la plastoquinona.
2. Fotólisis del agua: Hidrólisis de moléculas de H₂O para reponer electrones a la clorofila P680.
3. Fotofosforilación del ADP: ADP + Pi = ATP + H₂O. La PQ capta electrones y protones del estroma, introduciendo los protones en el tilacoide y creando una diferencia de potencial electroquímico. La salida de protones a través de la ATP-sintetasa provoca la síntesis de ATP.
4. Fotoreducción del NADP⁺: NADP⁺ + 2H⁺ + 2e^– = NADPH + H⁺. La clorofila P700 pierde electrones que pasan al primer aceptor, a la ferrodoxina y a la plastocianina. La ferrodoxina transfiere los electrones a la enzima NADP-reductasa, que reduce el NADP⁺ a NADPH + H⁺.

Fase Lumínica Cíclica

• Interviene solo el fotosistema 1.
• Flujo cíclico de electrones que genera ATP.
• No hay fotólisis del agua ni reducción del NADP⁺.
• Soluciona el déficit de ATP producido por la fase acíclica.

Factores que Influyen en la Fotosíntesis

• Temperatura: Eficacia aumenta con la temperatura hasta la desnaturalización.
• Concentración de CO₂: Rendimiento aumenta con la concentración de CO₂ hasta estabilizarse.
• Concentración de O₂: Mayor concentración de O₂ reduce el rendimiento.
• Intensidad luminosa: Mayor intensidad aumenta el rendimiento hasta la fotooxidación de pigmentos. Las plantas C4 tienen mayor rendimiento y no se saturan.
• Escasez de agua: Cierre de estomas dificulta la entrada de CO₂ y aumenta el O₂, lo que reduce el rendimiento. Las plantas C4 son más eficaces en estas condiciones.

Quimiosíntesis

Síntesis de ATP a partir de la energía liberada en reacciones de oxidación de sustancias inorgánicas.

Organismos quimioautótrofos o quimiolitótrofos: Bacterias que utilizan compuestos reducidos como NH₃ para oxidarlos y transformarlos en sustancias minerales.

Fases:

1. Obtención de ATP y coenzima reducida (NADH): Oxidación de sustancias inorgánicas en la cadena respiratoria (fosforilación oxidativa).
2. Síntesis de compuestos orgánicos: Utilización de ATP y NADH para sintetizar compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas.

Ciclo de Calvin

Fijación del CO₂ en tres fases:

1. Carboxilativa: CO₂ se fija a la ribulosa 1,5 difosfato, formando un compuesto inestable de 6C que se divide en dos moléculas de ácido 3-fosfoglicérico (APG).
2. Reductiva: APG se reduce a gliceraldehído 3-fosfato (PGAL) utilizando ATP y NADPH.
3. Regenerativa/sintética: Cinco moléculas de PGAL regeneran la ribulosa 1,5 difosfato para continuar el ciclo, mientras que una molécula se utiliza para sintetizar glucosa, ácidos grasos, aminoácidos y otras moléculas.

Enzima Rubisco: Actúa como carboxilasa o como oxidasa según la concentración de CO₂.

Hatch-Slack, Fotorrespiración

Proceso que ocurre en ambientes cálidos y secos cuando los estomas se cierran.

Alta concentración de O₂: El RuBisCO actúa como oxidante y destruye la ribulosa 1,5 difosfato, reduciendo la capacidad fotosintética.

Ruta de Hatch-Slack (plantas C4):

• El CO₂ se fija al ácido fosfoenolpirúvico (PEP) en las células del parénquima clorofílico periférico.
• El ácido oxalacético se convierte en ácido málico y pasa a los cloroplastos de las células internas.
• En los cloroplastos internos, el CO₂ se libera y se incorpora al ciclo de Calvin.