3.1 La fotosíntesis como proceso de transformación y cadenas alimenticias

¿Qué es fotosíntesis?

La fotosíntesis es el proceso bioquímico mediante el cual las plantas, las algas y las bacterias fotosintéticas convierten materia inorgánica (dióxido de carbono y agua) en materia orgánica (azúcares), aprovechando la energía proveniente de la luz solar. Este es el principal mecanismo de nutrición de todos los organismos autótrofos que poseen clorofila, que es el pigmento esencial para el proceso fotosintético.

La fotosíntesis constituye uno de los mecanismos bioquímicos más importantes del planeta ya que implica la fabricación de nutrientes orgánicos que almacenan la energía lumínica proveniente del Sol en distintas moléculas útiles (carbohidratos). De hecho, el nombre de este proceso proviene de las voces griegas foto, “luz”, y synthesis, “composición”.

Después de la fotosíntesis, las moléculas orgánicas sintetizadas pueden ser empleadas como fuente de energía química para sostener procesos vitales, como la respiración celular y otras reacciones que forman parte del metabolismo de los seres vivos.

Para llevar a cabo la fotosíntesis, se requiere de la presencia de clorofila, un pigmento sensible a la luz solar, que les confiere a las plantas y las algas su coloración verde característica. Este pigmento se encuentra en los cloroplastos, organelas celulares de diverso tamaño que son propias de las células vegetales, especialmente las células foliares (de las hojas). Los cloroplastos contienen un conjunto de proteínas y enzimas que permiten el desarrollo de las complejas reacciones que forman parte del proceso fotosintético.

El proceso de fotosíntesis es fundamental para el ecosistema y para la vida tal y como los conocemos, dado que permite la creación y circulación de la materia orgánica y la fijación de materia inorgánica. Además, durante la fotosíntesis oxigénica se produce el oxígeno que necesita la mayor parte de los seres vivos para su respiración.

Características de la fotosíntesis

En las plantas y algas, la fotosíntesis se lleva a cabo en organelas llamadas cloroplastos.

A grandes rasgos, la fotosíntesis se caracteriza por lo siguiente:Es un proceso bioquímico de aprovechamiento de la luz solar para la obtención de compuestos orgánicos, o sea, de síntesis de nutrientes a partir de elementos inorgánicos como el agua (H2O) y el dióxido de carbono (CO2).

Puede ser realizada por diversos organismos autótrofos, siempre y cuando tengan pigmentos fotosintéticos (el más importante es la clorofila). Es el proceso de nutrición de las plantas (tanto terrestres como acuáticas), las algas, el fitoplancton, las bacterias fotosintéticas. Algunos pocos animales son capaces de realizar fotosíntesis, entre ellos la babosa marina Elysia chlorotica y la salamandra moteada Ambystoma maculatum (esta última lo hace gracias a la simbiosis con un alga).

En las plantas y las algas, la fotosíntesis se lleva a cabo en organelas especializadas llamadas cloroplastos, en los que se encuentra la clorofila. Las bacterias fotosintéticas también poseen clorofila (u otros pigmentos análogos), pero no tienen cloroplastos.

Existen dos tipos de fotosíntesis, según la sustancia utilizada para fijar el carbono proveniente del dióxido de carbono (CO2). La fotosíntesis oxigénica utiliza agua (H2O) y produce oxígeno (O2), que es liberado al medio circundante. 

Desde la Antigua Grecia ya se postulaba la relación existente entre la luz solar y las plantas. Sin embargo, los avances en el estudio y la comprensión de la fotosíntesis comenzaron a cobrar importancia gracias a los aportes de un conjunto sucesivo de científicos del siglo XVIII, XIX y XX. Por ejemplo, el primero en demostrar la generación de oxígeno en los vegetales fue el clérigo inglés Joseph Priestley (1732-1804) y el primero en formular la ecuación básica de la fotosíntesis fue el botánico alemán Ferdinand Sachs (1832-1897). Más adelante, el bioquímico norteamericano Melvin Calvin (1911-1997), realizó otro enorme aporte, esclareciendo el ciclo de Calvin (una de las fases de la fotosíntesis), lo que le valió el Premio Nobel de Química en 1961.

Ecuación de la fotosíntesis

La ecuación general de la fotosíntesis oxigénica es la siguiente:



La forma correcta de formular esta ecuación químicamente, es decir, la ecuación balanceada de esta reacción, es la siguiente:

Fases de la fotosíntesis

La etapa fotoquímica de la fotosíntesis se produce en presencia de luz solar.

La fotosíntesis como proceso químico ocurre en dos etapas diferenciadas: la etapa luminosa (o lumínica) y la etapa oscura, llamadas así porque solo en la primera interviene directamente la presencia de luz solar (lo cual no significa que la segunda ocurra necesariamente en la oscuridad).

Etapa luminosa o fotoquímica. 

Durante esta fase se dan las reacciones dependientes de la luz en el interior de la planta, es decir, la planta capta la energía solar por medio de la clorofila y la utiliza para producir ATP y NADPH. Todo empieza cuando la molécula de clorofila entra en contacto con la radiación solar y los electrones de sus capas exteriores son excitados, lo que genera una cadena de transporte de electrones (semejante a la electricidad), que es aprovechada para la síntesis de ATP (adenosín trifosfato) y NADPH (nicotín adenín dinucleótido fosfato). 

La ruptura de una molécula de agua en un proceso llamado “fotólisis” permite que una molécula de clorofila recupere el electrón que perdió al ser excitada (se requiere la excitación de varias moléculas de clorofila para llevar a cabo la fase luminosa). Como resultado de la fotólisis de dos moléculas de agua, se produce una molécula de oxígeno que es liberada a la atmósfera como subproducto de esta fase de la fotosíntesis.

Etapa oscura o sintética. 

Durante esta fase, que tiene lugar en la matriz o estroma de los cloroplastos, la planta utiliza dióxido de carbono y aprovecha las moléculas generadas durante la etapa previa (energía química) para sintetizar sustancias orgánicas a través de un circuito de reacciones químicas muy complejas conocido como el Ciclo de Calvin-Benson. 

Durante este ciclo, y mediante la intervención de diferentes enzimas, el ATP y el NADPH previamente formados, se sintetiza glucosa a partir del dióxido de carbono que la planta toma de la atmósfera. La incorporación del dióxido de carbono en compuestos orgánicos se conoce como fijación del carbono.

Importancia de la fotosíntesisLa fotosíntesis libera oxígeno en la atmósfera y en el agua.

La fotosíntesis es un proceso vital y central en la biosfera debido a múltiples razones. La primera y más evidente es que produce oxígeno (O2), un gas indispensable para la respiración tanto en el agua como en el aire. Sin plantas, la mayoría de los seres vivos (incluyendo el ser humano) sencillamente no podrían sobrevivir.

Por otro lado, al absorberlo del medio circundante, las plantas fijan el dióxido de carbono (CO2) convirtiéndolo en materia orgánica. Este gas, que exhalamos al respirar, es potencialmente tóxico si no se mantiene dentro de ciertos límites.

Debido a que las plantas utilizan el dióxido de carbono para fabricar su propio alimento, la disminución de la vida vegetal en el planeta incide en el aumento de este gas en la atmósfera, donde funciona como un agente del calentamiento global. Por ejemplo, el CO2 actúa como un gas de efecto invernadero, impidiendo que el exceso de calor que llega a la Tierra se irradie hacia afuera de la atmósfera. Se estima que cada año los organismos fotosintéticos fijan como sustancias orgánicas alrededor de 100.000 millones de toneladas de carbono.

El discurso de esta profesora de Marchena sobre la mala educación de los alumnos (y padres) que se ha hecho viral

Eva María Romero Valderas es una profesora de un colegio de Marchena, España, que escribió una carta cansada por "la mala educación" de los alumnos y la misiva se volvió real.

El texto fue publicado por el diario La Voz de Marchena. Allí la mujer asegura estar cansada del "proteccionismo de los padres, que quieren que sus hijos aprueben sin esfuerzo".

"A mí me gusta enseñar y transmitir. Me gusta el trato con los alumnos, los quiero y animo. Me considero un motor social de cambio, una fuerza generatriz. No soy un burro de carga dispuesto a aguantar hasta que reviente", escribió.

EL TEXTO COMPLETO

Vayan por delante dos premisas:

1ª: No tengo nada en contra del Equipo directivo. Esto que voy a decir a continuación no es producto de una situación puntual que deba resolverse con una modificación del Plan de Centro ni nada parecido. Sí quiero que conste en acta.

2ª: Esto que voy a hacer ahora se llama arenga: discurso militar para enardecer a las tropas antes de entrar a la batalla.

¡Ya estoy harta!

Ya está bien señores, de seguir aguantando.

Yo no estoy aquí para aguantar, y utilizo las palabras textuales que un padre me dijo por teléfono cuando lo llamé para que corrigiera la actitud de su hija, que no me dejaba hacer mi trabajo.

A mí, que yo sepa, me pagan para enseñar, no por aguantar.

Harta de la sociedad, que encumbra a seres que presumen de su ignorancia, que valora a un futbolista o a un ‘nini’ más que a una persona con estudios, respetuosa y educada. De los programas de televisión, que presentan como modélicos a aquellos que sin estudios y sin sacrificio alguno se han colocado ganando un sueldazo por criticar, acostarse con, comprar en…
Estoy harta de aguantar la mala educación con la que llegan, cada vez en mayor porcentaje, los niños al Instituto. La falta de consideración, no digo ya de respeto, hacia mi persona cuando entro en las clases, que parece como si entrara el viento por la ventana.

Harta del proteccionismo de los padres, que quieren que sus hijos aprueben sin esfuerzo y sin sufrir, sin traumas…De la falta de valoración del esfuerzo que sí hacemos nosotros.
Harta de la Administración, que cambia las leyes y la normativa que rige en mi trabajo sin preguntarme qué opino y sin darme formación para hacer bien mi nuevo trabajo. Que me coloca dos horas más en el horario lectivo y me explota laboralmente, porque yo, en los últimos años, lo único que hago es trabajar, trabajar como una posesa. Ya, hasta mis hijos me lo dicen.
Ahora dicen que nos van a devolver esas horas, ¿sabéis donde nos la van a devolver? En el horario irregular que dedicamos en casa, el que nadie ve. Yo tardo cinco horas en corregir 30 exámenes de 1º de Bachillerato, entonces ¿ya esa semana no doy ni una hora más en casa, no? Ya no programo, no preparo mis exámenes, no me actualizo para utilizar la Tablet (que me he comprado de mi bolsillo para trabajar mejor), ni para saber utilizar la plataforma digital del Centro, no relleno informes de faltas, no redacto actas…y un largo etcétera de tareas invisibles.

El colmo es que algunos de nosotros nos hemos planteado pedir reducción de jornada, cobrando menos, para hacer bien nuestro trabajo. Pero, ¿adónde vamos a llegar? ¿En qué trabajo se hace eso? ¿Dónde se ha visto renunciar a tu salario para dormir con la conciencia tranquila? Esto no pasa en ningún lado.

Y encima de todo hay que aguantar “¡Qué bien viven los maestros!” Porque para la sociedad somos unos privilegiados que “no damos un palo al agua”.

Las 67 propuestas de mejora de la Educación famosas no vienen sino a machacarnos todavía más. ¿Qué vamos a hacer cuando a un alumno no lo podamos expulsar unos días por mal comportamiento? Además, tampoco está bien visto que lo pongamos a barrer o hacer tareas para la comunidad…el padre no quiere que humillemos a su hijo. Pues yo creo que debemos imbuirnos de la gracia del Juez Calatayud. Autoridad somos igual que él. Ejerzamos nuestra autoridad, es lo único que la ley nos reconoce, hagámosla efectiva.

Tenemos que hacernos oír, actuar como colectivo, no irnos quejando por los rincones, a escondidas, que parece que nos da vergüenza. Así no se nos oye fuera. Gritemos nuestro inconformismo, no podemos seguir así, exijamos nuestros derechos como trabajadores, que parece que todo el mundo tiene derechos menos nosotros.

Enseñamos a nuestros alumnos por ser críticos, mentes libre pensadoras que puedan elegir y discriminar lo que les conviene de lo que no, y nosotros somos los primeros aborregados, no hacemos nada, seguimos agachando la testuz para que el yugo nos caiga con más fuerza.

Yo así no aguanto más, vosotros haced lo que queráis. Llevo 19 años en la docencia, tengo 45, a lo mejor es mi crisis de la mediana edad...pero, si algo me han dado los años es valor, no tengo miedo, y, como me aprieten más el tornillo, saltaré como un resorte. Solo quiero avisar: de aquí en adelante no pienso quedarme callada ‘por educación’. Contestaré en el mismo tono y con la misma contundencia que se me trate.

A mí me gusta enseñar y transmitir. Me gusta el trato con los alumnos, los quiero y animo. Me considero un motor social de cambio, una fuerza generatriz. No soy un burro de carga dispuesto a aguantar hasta que reviente.