Las células necesitan energía para sobrevivir y llevar a cabo todas sus funciones. La mayor parte de las células obtienen la energía de glúcidos como los almidones y los azúcares. Dentro de las células se rompe la molécula de glucosa y la energía que se encontraba almacenada en sus enlaces químicos se libera gradualmente.
Esta energía puede ser utilizada inmediatamente por la célula o se puede acumular en un compuesto químico especializado llamado ATP (adenosin trifosfato).
La energía liberada durante la respiración celular proviene de la ruptura de enlaces químicos. ¿Dónde se origina la energía de los enlaces químicos?
La fuente de energía de casi todos los seres vivos es el Sol. Algunos organismos pueden capturar la energía solar y utilizarla para formar enlaces químicos. De esta forma, los enlaces químicos pueden verse como una forma de almacenar la energía solar.
La fotosíntesis es entonces el proceso por el cual las plantas transforman la energía solar en energía de enlaces químicos. La siguiente ecuación describe los pasos generales de la fotosíntesis; el proceso real es muy complejo y en cada uno de sus pasos se requiere de la intervención de enzimas, que son proteínas que regulan las reacciones bioquímicas.
6CO2 +12 H2O Ø C6H12O6 + 6O2 + 6H2O + ATP
dióxido de carbono + agua glucosa + oxígeno + agua + energía
La fotosíntesis sucede en los organelos celulares llamados cloroplastos. En una sola célula vegetal pueden existir hasta 75 cloroplastos.
Los cloroplastos contienen un compuesto llamado clorofila, que da a las plantas su característico color verde. La clorofila es un compuesto especializado en atrapar la energía del Sol. Cuando se captura la luz, se inicia una serie de reacciones químicas que convierten el dióxido de carbono, tomado del aire, y el agua, absorbida por las raíces, en glucosa y oxígeno, proceso al que se le llama fotosíntesis, y que consta de reacciones que dependen de la luz, y reacciones no luminosas o Ciclo de Calvin.
Dos membranas rodean el cloroplasto; dentro del cloroplasto existe otro complejo sistema de membranas que se doblan y forman varias capas de estructuras en forma de bolsas aplastadas llamadas grana.
La clorofila y otras sustancias que ayudan a atrapar la energía solar, se localizan en los grana. Alrededor de los grana se encuentra el estoma, que es una solución densa constituida por proteínas y otros compuestos.
Fig. 1 Esquema del cloroplasto.