Casi todo ser vivo de la Tierra depende de un proceso silencioso que ocurre dentro de las hojas verdes. Las plantas hacen algo que los animales no pueden: fabrican su propio alimento con nada más que aire, agua y luz del Sol. Ese proceso es la fotosíntesis, y en cuanto ves cómo encaja todo, explica por qué las plantas son verdes, por qué podemos respirar y dónde empieza de verdad la cadena alimentaria.
¿Los esquemas y las ecuaciones de biología aún no encajan?
Una consulta nos permite señalar exactamente dónde se rompe el razonamiento: sin presión y sin compromiso.
¿Qué es la fotosíntesis?
La fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas verdes, las algas y algunas bacterias usan la energía luminosa para convertir el dióxido de carbono y el agua en glucosa (un azúcar) y oxígeno. La palabra misma lo dice: foto significa luz y síntesis significa juntar.
La fotosíntesis es en realidad una historia de energía. La energía luminosa del Sol se capta y se guarda como energía química dentro de la glucosa. Cuando después un ser vivo se come esa planta (o se come algo que se la comió), está tomando prestada energía que vino originalmente de la luz del Sol.
La ecuación en palabras y la ecuación ajustada
Se espera que conozcas la fotosíntesis tanto como ecuación en palabras como ecuación química (con símbolos). Las dos dicen exactamente lo mismo.
carbon dioxide + water → glucose + oxygen
(en presencia de luz y clorofila)
6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
seis dióxido de carbono + seis agua → una glucosa + seis oxígeno
La luz no es un reactivo. No aparece a la izquierda de la ecuación como lo haría una sustancia química: es la fuente de energía que impulsa la reacción. Lo mismo ocurre con la clorofila: absorbe la luz pero no se consume, así que se escribe encima de la flecha y no dentro de la ecuación.
Las cuatro cosas que necesita una planta
| Lo que hace falta | De dónde viene | Por qué se necesita |
|---|---|---|
| Dióxido de carbono | Del aire, por unos poros diminutos (los estomas) de la hoja | Aporta el carbono para construir la glucosa |
| Agua | Del suelo, absorbida por las raíces | Aporta el hidrógeno para construir la glucosa |
| Luz | El Sol (o una lámpara) | Aporta la energía que impulsa la reacción |
| Clorofila | Los cloroplastos de las células de la hoja | Absorbe la energía luminosa (y hace verdes las hojas) |
Las hojas se ven verdes porque la clorofila absorbe la luz roja y azul, pero refleja la luz verde hacia tus ojos. El color que ves es la luz que la planta no está usando.
Por qué la hoja está hecha para esta tarea
Las hojas no son planas y delgadas por casualidad: casi cada rasgo es una adaptación que hace la fotosíntesis más eficaz.
- • Ancha y plana: una gran superficie para captar más luz.
- • Delgada: los gases solo tienen un trayecto corto para entrar y salir.
- • Estomas: poros (sobre todo en la cara inferior) que dejan entrar CO₂ y salir O₂.
- • Nervios: traen el agua de las raíces y se llevan la glucosa.
- • Llena de cloroplastos: sobre todo en la capa superior, cerca de la luz.
Factores limitantes: qué la acelera o la frena
La velocidad de la fotosíntesis depende de tres condiciones principales. Un factor limitante es aquello que está más escaso: el cuello de botella que frena todo el proceso aunque todo lo demás abunde.
- 1. La intensidad de la luz: más luz, reacción más rápida (hasta que algo más se agote).
- 2. La concentración de dióxido de carbono: más CO₂, reacción más rápida.
- 3. La temperatura: el calor la acelera, pero demasiado calor daña las enzimas y la reacción se frena o se detiene.
- La luz es intensa y la temperatura es cálida: ninguna de las dos está limitando la reacción.
- Si la luz y la temperatura no son el cuello de botella, el factor que queda tiene que ser el dióxido de carbono.
- El CO₂ es el factor limitante. Añadir más CO₂ permitiría que la velocidad volviera a subir.
Por qué importa la fotosíntesis
- • Fabrica la glucosa que alimenta a la planta y a todos los animales de la cadena alimentaria.
- • Libera el oxígeno que la mayoría de los seres vivos necesitan para respirar.
- • Retira dióxido de carbono del aire y ayuda a equilibrar la atmósfera.
La fotosíntesis y la respiración son contrarias y encajan entre sí. La fotosíntesis guarda energía construyendo glucosa y liberando oxígeno; la respiración libera esa energía descomponiendo la glucosa con oxígeno. Las plantas hacen las dos cosas: fotosintetizan con luz y respiran todo el tiempo.
- La fotosíntesis convierte CO₂ + agua en glucosa + oxígeno usando energía luminosa.
- Ecuación en palabras: dióxido de carbono + agua → glucosa + oxígeno.
- Ecuación con símbolos: 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂.
- La clorofila absorbe la luz; las hojas se ven verdes porque reflejan la luz verde.
- La luz y la clorofila van encima de la flecha: no son reactivos.
- Factores limitantes: intensidad de la luz, concentración de CO₂ y temperatura.
- Aporta energía a la cadena alimentaria y oxígeno al aire.
Escribe la ecuación en palabras de la fotosíntesis.
Pista: dos reactivos a la izquierda, dos productos a la derecha.
Nombra el pigmento verde que absorbe la luz para la fotosíntesis y di qué estructura de la célula lo contiene.
Pista: el pigmento empieza por “cloro”; la estructura también.
¿De dónde obtiene una planta el dióxido de carbono y el agua que usa?
Pista: uno entra por la hoja, el otro por las raíces.
Un agricultor mantiene un invernadero cálido y bien iluminado, pero las plantas dejan de crecer más rápido. Propón el factor limitante y una manera de corregirlo.
Pista: ¿cuál de los tres factores no se ha aumentado?
Explica por qué las hojas suelen ser anchas, planas y delgadas.
Pista: piensa en captar luz y en mover gases.
¿Cómo se relacionan la fotosíntesis y la respiración?
Pista: compara qué usa y qué produce cada una.
Lo siguiente: la respiración y el ciclo del carbono
La fotosíntesis es la mitad de la historia; la respiración es la otra, y juntas mueven el ciclo del carbono que mantiene el planeta en marcha. Si las ecuaciones y los esquemas de biología parecen demasiado para tenerlos todos en la cabeza a la vez, empieza con una consulta y los construiremos pieza a pieza.