Fases de la Fotosíntesi i Factors d'Influència

Fase Lluminosa de la Fotosíntesi

La fase lluminosa (o fase fotoquímica) es pot dividir en dos processos principals:

Fotoreducció

L'acceptor reduït cedeix els electrons a una cadena de transport d'electrons formada per la plastoquinona (PQ), el complex citocrom b₆-f i la plastocianina (PC), fins al fotosistema I. Quan incideixen dos fotons més, la clorofil·la diana (P700) cedeix els electrons a la ferredoxina i finalment a la NADP-reductasa, que redueix el NADP⁺.

Fotofosforilació

El transport d'electrons provoca un bombeig de protons des de l'estroma fins a l'interior del tilacoide. Aleshores, es crea una diferència de potencial electroquímic que s'utilitza per a la síntesi d'ATP.

Cal remarcar que en aquesta fase es produeix una transferència electrònica, semblant a la que es produeix a la fosforilació oxidativa, malgrat que en un sentit invers: a la fosforilació oxidativa els electrons es transfereixen d'un nivell energètic superior (coenzims reduïts) a un d'inferior (l'oxigen molecular). En canvi, a la fase lluminosa els electrons es transfereixen des d'un nivell energètic inferior (la molècula d'aigua) fins a un de superior (coenzims oxidats que es redueixen). Per tal que aquest procés es pugui produir és necessària una aportació energètica exterior, aconseguida a partir de l'energia lluminosa.

Fase Lluminosa Cíclica

Només hi intervé el fotosistema I. Els electrons, en lloc de transferir-se al NADP⁺, tornen al citocrom b₆. D'aquesta manera només s'obté ATP. Com que no hi intervé el PS II, no hi ha fotòlisi de l'aigua i, en conseqüència, no hi ha reducció del NADP⁺ ni es desprèn oxigen. La finalitat d'aquesta fase cíclica és solucionar el dèficit d'ATP obtingut en la fase acíclica per poder dur a terme la fase fosca posterior.

Fase Fosca (Cicle de Calvin)

Es duu a terme a l'estroma del cloroplast i no requereix llum. L'ATP i el NADPH formats en la fase lluminosa proporcionen energia i poder reductor per a la fixació del diòxid de carboni.

En aquesta fase, el CO₂ s'uneix a la ribulosa-1,5-difosfat per generar un compost inestable de 6C que es dissocia en dues molècules d'àcid 3-fosfoglicèric. Per mitjà del consum d'ATP i NADPH, aquestes molècules es redueixen a gliceraldehid 3-fosfat, que es pot utilitzar per regenerar la ribulosa-1,5-difosfat o per sintetitzar glucosa i altres compostos orgànics.

Factors que Influeixen en la Fotosíntesi

Diversos factors ambientals afecten la taxa de fotosíntesi:

• Temperatura: Augmenta l'eficàcia fins a un límit en què es desnaturalitzen els enzims.
• Concentració de CO₂: El rendiment augmenta fins a un punt en què s'estabilitza.
• Intensitat lluminosa: Augmenta el rendiment fins que s'oxiden els pigments. Cada espècie està adaptada a viure dins d'un interval d'intensitat de llum.
• Humitat: L'escassetat d'aigua disminueix el rendiment fotosintètic. Això és degut al fet que els estomes es tanquen i es dificulta l'entrada de CO₂.
• Longitud d'ona: Els diferents pigments absorbeixen energia lluminosa en diferents longituds d'ona (per exemple, la clorofil·la absorbeix la regió blava i vermella). Si λ > 680 nm, el PSII no actua i tan sols es fa la fase lluminosa cíclica.