Fotosíntesi

És un procés bioquímic anabòlic autòtrof exclusiu de les cèl·lules que tenen clorofil·la que permet la incorporació de matèria inorgànica (CO₂, H₂O, NO^3-, ...) i energia en forma de llum (electromagnètica) per elaborar molècules orgàniques.
Per quan a la incorporació de CO2 l'equació global és: CO2 + H2O ----> C6H12O6 + 6O2 (cal recordar que també s'incorporen altres substàncies inorgàniques, com a fonts de N i S, que garanteixen l'elaboració d'aminoàcids)
La fotosíntesi és un procés complex que requereix moltes reaccions químiques. Entre elles n'hi ha que, òbviament, precisen la llum i d'altres que no. Per aquesta raó la dividim en:

Fase lluminosa: reaccions fotoquímiques.

Fase fosca: reaccions termoquímiques.

Fase lluminosa:

Aquest procés té lloc a la membrana tilacoidal.
Aquest procés es basa en el fet que un electró de la clorofil·la absorbeix l'energia de la llum (fotó) i passa a un estat excitat (més reductor). Açò fa que tingui un potencial redox més negatiu i l'electró pot ésser transferit a coenzims d'una cadena transportadora. La clorofil·la esdevé oxidada.
La clorofil·la b del p680 recupera els electrons transferits a la cadena oxidant l'aigua (fotolisi de l'aigua) poguent funcionar de nou. Aquest procés produeix oxigen molecular.

H2O ----> 1/2 O2 + 2H+ + 2e-

Clorofil·la oxidada + 2e- ----> Clorofil·la

Aquesta activació té lloc al fotosistema II (p680); ara bé, per a que la cadena pugui transferir els electrons al NADP és necessari que hi hagi un nou procés d'activació als fotosistema I (p700), també depenent de molècules de clorofil·la.

Al llarg de la transferència d'electrons hi ha una caiguda de potencial que transfereix energia suficient per produir la fosforilació de l'ADP: fosforilació fotosintètica.
Finalment els electrons són transferits a una molècula de NADP, que esdevé NADPH + H+.
Aquest procés s'anomena fosforilació no cíclica, perquè els electrons són conduïts de l'aigua al NADP. Però és possible la fosforilació cíclica en la que no hi ha un donador extern d'electrons i, per tant no es produeix poder reductor. En aquest cas els electrons retornen al p700 (clorofil·la a) després d'ésser excitats sense participar el p680 (clorofil·la b)

La fosforilació s'explica, com en el cas de la fosforilació oxidativa, per la hipòtesi quimiosmòtica: un bombeig de protons a dins el cloroplast permet que l'ATP sintasa aprofiti el gradient per a produir ATP.

Les reaccions de la fase fosca ténen lloc a l'estroma del cloroplast. Es caracteritzen per ésser enzimàtiques i termoquímiques.

En aquestes reaccions té lloc la reducció i fixació de CO2 i altres molècules inorgàniques oxidades, utilitzant l'ATP i el NADPH produit a la fase lluminosa.
Les reaccions són molt complexes i no les detallarem; però cal destacar que en una d'elles hi participa la RIBULOSA BIFOSFAT CARBOXILASA-OXIDASA (RUBISCO), un enzim abundantíssim a la natura, ja que tots els vegetals verds la tenen en gran quantitat.

Altres webs interessants amb animacions:

Webs sobre fotosíntesi sense animacions: