¿Cómo funciona la fotosíntesis? Bueno, a grandes rasgos, sabemos que ocurre en las hojas, con la luz y la clorofila, pero ¿Qué más? ¿Y sabías que sin la fotosíntesis no hay vida en la Tierra? Con este articulo vamos a acercarnos a un fenómeno bien conocido, pero que sigue guardando cierto misterio…
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Fotosíntesis: ¿cómo funciona?
La fotosíntesis es la síntesis de materia orgánica (= que contiene carbono), especialmente azúcares, a partir del agua (H20) extraída del suelo por las raíces y del dióxido de carbono (CO2) captado del aire por las hojas. Esta reacción produce oxígeno (O2), que se libera a la atmósfera. La energía necesaria para esta transformación la proporciona la luz solar (fotones). Sin luz solar, y más concretamente sin luz, no hay fotosíntesis.
La reacción química (simplificada) es la siguiente
Energía solar
CO2 + H2O ———————> azúcares (C6H12O6) + 02
Es la savia bruta que suministra a las células de la hoja el agua necesaria para la reacción fotosintética. Esta savia bruta sube desde las raíces hasta las hojas, a través del xilema (vasos que conducen la savia bruta; véase: ¿Cómo circula la savia en las plantas?) Esta savia bruta contiene agua y, en forma disuelta, los minerales y oligoelementos recogidos en el suelo (nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio, hierro, etc.).
En las hojas, esta savia bruta está cargada de hidratos de carbono (sacarosa, xilitol, manitol, etc.) producidos por la fotosíntesis: se llama entonces savia elaborada. Esta savia elaborada se redistribuye, a través de los vasos del floema, por toda la planta para permitir la síntesis y el mantenimiento de los tejidos vegetales, así como su funcionamiento.
Es gracias a la fotosíntesis que la planta produce su propia materia: a partir de los azúcares así sintetizados y de los minerales extraídos del suelo, fabricará todos los tejidos que la constituyen. Por eso decimos que las plantas son sumideros de carbono: capturan el CO2 del aire (donde C=carbono), y lo reciclan en madera, hojas y tallos, es decir, en materia orgánica. Así, el carbono se almacena momentáneamente en forma orgánica, antes de volver más tarde al estado mineral (descomposición de los residuos vegetales en el suelo, madera que se quema, etc.).
Fotosíntesis y clorofila
La fotosíntesis la realizan todos los organismos fotosintéticos que poseen clorofila: las plantas terrestres, las algas y algunas bacterias. En las plantas, la fotosíntesis tiene lugar principalmente en las hojas (más concretamente, en la parte interna de las hojas: el mesófilo de la hoja). Sin embargo, en algunas plantas, la fotosíntesis puede tener lugar en los tallos (euforbias suculentas, cactus, etc.).
Las células del mesófilo de la hoja (parte interna de la hoja) contienen cloroplastos, una especie de bolsa en la que se encuentra la clorofila, un pigmento que da a las hojas su color verde. La clorofila es la que permite la reacción fotosintética.
Pigmentos verdes… ¡y amarillos!
Cuando hablamos de clorofila en el sentido más amplio, nos referimos en realidad a un grupo de pigmentos, en particular las clorofilas a y b (color verde), las xantofilas (color amarillo) y el caroteno (color ligeramente amarillo-naranja).
Es posible separar estos diferentes pigmentos de la clorofila (en sentido amplio) extraída de las hojas, simplemente triturando el tejido foliar y solubilizando el «jugo» en etanol. Tras la filtración, se obtiene un extracto de color verde. A continuación, se separan los diferentes pigmentos (amarillo y verde), según su peso, mediante cromatografía: los pigmentos más ligeros son los que más migran, los más pesados permanecen cerca del lugar donde se depositó inicialmente la gota de extracto alcohólico, y se obtienen diferentes manchas en una hoja de papel (u otro soporte).
No hay fotosíntesis sin clorofila: ¿Qué pasa con el follaje variegado?
¿Y cuando las hojas son blancas, es decir, sin clorofila? Buena pregunta. Respuesta: en el caso del follaje variegado, de hecho, las zonas del follaje que no están pigmentadas no «hacen» la fotosíntesis. Viven a expensas de las zonas verdes, donde la clorofila juega su papel. Estas zonas blancas, amarillas claras o verdes muy pálidas (dependiendo de si las células están completamente desprovistas de pigmentos clorofílicos, o si están presentes en pequeñas cantidades) se comportan, por tanto, como parásitos con respecto al resto de la planta: las zonas verdes proporcionan alimento a las zonas blancas.
Por ello, las variedades con follaje variegado suelen ser menos vigorosas que las variedades con hojas completamente verdes. Por eso también necesitan más luz: como hay menos clorofila, se necesita más luz para producir suficiente azúcar para mantener la planta.
¿Plantas sin clorofilas?
Una planta completamente despigmentada no podría vivir de forma independiente. Pero como a la naturaleza le gustan las peculiaridades, existen, sin embargo, raras especies vegetales que viven como parásitos de otras plantas o que han establecido una simbiosis (una especie de asociación) con otros organismos capaces de realizar la fotosíntesis (como ciertos hongos).Es el caso de la Monotropa uniflora.
La fotosíntesis, esencial para la vida en la Tierra
La fotosíntesis es esencial para las plantas, ya que les permite vivir. También es esencial para nosotros: la fotosíntesis permite la vida en la Tierra, ¡ni más ni menos! Es gracias a la actividad fotosintética que la atmósfera terrestre se ha ido enriqueciendo de oxígeno, y también es la única forma de crear materia orgánica a partir de elementos minerales.
Sin ella, no habría materia orgánica (y, por tanto, no habría plantas, animales ni hongos… en definitiva, no habría vida). Sin la fotosíntesis, la Tierra no sería más que un montón de rocas, un planeta muerto…
Y, por último, acabemos con un error muy común: no, los bosques no son el principal «pulmón verde» del planeta. Las algas y el fitoplancton producen más O2 en general que los árboles. Los mares y los océanos son, por tanto, el lugar de la actividad fotosintética más importante, que induce la mayor emisión de oxígeno, por delante de los bosques.
Hojas polvorientas, plantas que sufren
Se suele decir que es conveniente limpiar regularmente el follaje de las plantas de interior. No es sólo una cuestión de estética: el polvo en las hojas implica una menor penetración de la luz en los cloroplastos y, por tanto, una menor fotosíntesis y una menor producción de alimentos por parte de la planta.
Por otro lado, el argumento de que las hojas tienen menos capacidad para respirar porque están «asfixiadas» bajo una capa de polvo es más discutible: el intercambio de gases tiene lugar a través de los estomas, pequeños orificios situados generalmente en el envés de las hojas y, por tanto, poco susceptibles de ser obstruidos por el polvo, que se acumula principalmente en el haz de las hojas. Si quieres tener plantas que te ayuden a purificar el aire quizá te interese este articulo.
