La fase fotoquímica es la primera etapa de la fotosíntesis, que depende directamente de la luz o energía lumínica para poder obtener energía química en forma de ATP y NADPH, a partir de la disociación de moléculas de agua, formando oxígeno e hidrógeno. La energía creada en esta fase, será utilizada durante la fase oscura, para continuar con la fotosíntesis. En la fase oscura se utilizan los productos de la fase fotoquímica para sintetizar moléculas orgánicas. La fotosíntesis se realiza en los cloroplastos, en la cadena transportadora de electrones. en los complejos clorofila-proteína que se agrupan en unidades llamadas fotosistemas que están en los tilacoides (membranas internas) de los cloroplastos.

La FASE FOTOQUÍMICA consta de una serie de reacciones químicas que dependen de los fotones de luz que al llegar a los fotosistemas, provocan la liberación de electrones que sirven para reducir NADP⁺ a NADPH. Además, se ha liberado O2 procedente de las moléculas de H2O. Con la energía de estos electrones, obtenida en la cadena transportadora de electrones, se sintetiza ATP a partir de ADP, en un proceso denominado fotofosforilación.

CADENA DE TRANSPORTE ELECTRÓNICO Y FOTOFOSFORILACIÓN

La síntesis de ATP fosforilación del ADP se produce gracias a la energía aportada por los fotones de luz, por lo que a este proceso se le llama fotofosforilación.

La fotofosforilación se produce cuando, al excitarse por la acción de la luz, un flujo de electrones procedente de los fotosistemas son conducidos a través de los diferentes aceptores electrónicos hasta el NADPH, a la vez que se genera un gradiente de protones cuya energía es utilizada para sintetizar ATP.

Cuando los electrones van bajando desde niveles energéticos superiores a otros inferiores a lo largo de la cadena transportadora, la energía liberada se emplea en bombear protones (H⁺) desde el estroma hacia el espacio interior del tilacoide. Así se forma un gradiente de protones entre cada lado de la membrana tilacoidal. Dentro del tilacoide hay un pH ácido (pH=5), y fuera, básico (pH=8).

Los protones no pueden atravesar directamente la membrana del tilacoide, por lo que lo que vuelven al estroma, a favor del gradiente, a través de unas ATPsintetasas translocadoras de protones. Cuando pasan, desaparece el gradiente y han generado una energía que se emplea para fosforilar el ADP y sintetizar ATP.

Se distinguen dos tipos de fotosíntesis, según si participan conjuntamente el PSI y PSII o si lo hace únicamente el PS I:

• Fotofosforilación NO CÍCLICA. Participan el PS II y PS I produciéndose ATP y NADPH.
• Fotofosforilación CÍCLICA. Sólo interviene el PS I y sólo produce ATP. Este transporte se inicia con la absorción fotones por parte del PSI y la transferencia de los electrones a la FERREDOXINA. Ésta los cede al citocromo b-c6, convirtiéndose en un ciclo. En este caso ni se reduce NADP+, ni se rompen moléculas de agua ni se desprende O2. Sin embargo sigue habiendo bombeo de protones, continua pues generándose un gradiente electroquímico que hará posible la síntesis de ATP.

ACTIVIDADES

• Video resumen de la FASE FOTOQUÍMICA