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28 abr 2017

Comportamiento de la Luz y Cloroplasto

Comportamiento de la Luz

La luz está compuesta de pequeñas partículas, o paquetes de energía, llamados fotones, la cual es inversamente proporcional a su longitud de onda: la luz con menor longitud de onda tiene más energía por fotón que la luz con mayor longitud de onda. Pero, ¿Por qué la fotosíntesis depende de la luz que detecta el ojo humano (luz visible) más que de alguna otra longitud de onda de radiación?

Sólo se puede especular la respuesta, quizás la razón es que la radiación dentro de la franja visible del espectro excita ciertos tipos de moléculas biológicas, moviendo electrones hacia alto niveles energéticos. Por otro lado, la radiación con longitudes de onda mayores que la luz visible no tiene suficiente energía para estimular a esas moléculas biológicas; es por ello, que la radiación con longitudes de onda menores que la luz visible es tan energética que rompería los enlaces de muchas moléculas biológicas.

En este sentido, la luz visible tiene justamente la correcta cantidad de energía para producir los tipos de cambios reversibles en las moléculas que son útiles en la fotosíntesis. Por lo tanto, cuando una molécula absorbe un fotón de energía luminosa, uno de sus electrones queda energizado, lo que significa que el electrón se transfiere de un orbital atómico de baja energía a otro orbital de alta energía más alejado del núcleo atómico, entonces pueden presentarse dos situaciones para este electrón, dependiendo del átomo y sus alrededores.

Asimismo, el átomo puede retornar a su estado fundamental, condición en la que todos sus electrones se encuentran en sus niveles normales de más baja energía y su energía se disipa como calor o como emisión de luz con longitud de onda más grande que en la luz absorbida; esta emisión de luz se llama fluorescencia. Alternativamente, el electrón energizado puede abandonar el núcleo y ser capturado por una molécula aceptora de electrones, la cual queda reducida en el proceso; y esto es lo que sucede en la fotosíntesis.

Cloroplasto

Si se examina una sección del tejido de una hoja al microscopio, puede verse que el pigmento verde, la clorofila, no está uniformemente distribuido en la célula sino que está confinado a orgánulos llamados cloroplastos. En este sentido, en las plantas los cloroplastos están principalmente dentro de la hoja en las células del mesófilo, una capa con múltiples espacios de aire y una muy alta concentración de vapor de agua; y cada célula mesófila tiene de 20 a 100 cloroplastos.

Además, el interior de la hoja intercambia gases con el exterior mediante poros microscópicos, llamados estomas. Asimismo, este organelo al igual que la mitocondria, está rodeado por las membranas externa e interna, donde la membrana interna encierra una región llena de fluido llamada estroma, que contiene la mayor parte de las enzimas requeridas para producir moléculas de carbohidrato.

Por otro lado, en el estroma está suspendido un tercer sistema de membranas que forma un conjunto interconectado de sacos planos discoidales llamados tilacoides, donde su membrana forma un espacio interior lleno de fluido, la luz del tilacoide. Por otra parte, en algunas regiones del cloroplasto, los sacos tilacoides están acomodados en pilas o montones de nombre grana, donde cada una de ellas se parece a una pila de monedas y cada “moneda” es un tilacoide; cabe resaltar, que algunas membranas tilacoides se extienden de una grana a otra.

Por último, las membranas tilacoides, como las membranas mitocondriales internas, están implicadas en la síntesis de ATP. Y cabe resaltar, que las procariotas fotosintéticas no tienen cloroplastos, pero con frecuencia las membranas tilacoides se acomodan alrededor de la periferia celular como repliegues de la membrana plasmática.
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Autor

Prof. Arnaldo Rodríguez

Educación mención Biología

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