Circulación de la materia y flujo de energía en el ecosistema

Todo flujo de energía y circulación de la materia comienza con la incorporación de moléculas inorgánicas al ecosistema. Los seres vivos que inician este flujo son los organismos autótrofos, que son los seres vivos capaces de elaborar o sintetizar sus propios nutrientes, a través de la fotosíntesis o quimiosíntesis.

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Fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso anabólico que se lleva a cabo en los cloroplastos, la realizan los organismos que poseen clorofila. Este proceso consiste en la formación de moléculas orgánicas ricas en energía (carbohidratos), a partir de moléculas inorgánicas simples como el CO2 y H2O, usando como fuente de energía la luz solar.

Ecuación general de la Fotosíntesis

 

La fotosíntesis ocurre en dos etapas o fases:

Fase Clara (Reacciones luminosas)

Ocurre en las membranas tilacoideas de las granas de los cloroplastos. Estas reacciones permiten almacenar la energía de la luz solar, como energía química de enlace en moléculas de ATP y NADPH, liberando O2 gaseoso como producto (Figura 14).

Figura 14. Reacciones luminosas (o Reacción de Hill).

Fase Oscura (Ciclo de Calvin)

Ocurre en el estroma del cloroplasto, no es fotodependiente, sin embargo, necesita de los productos de la fase clara (ATP y NADPH). Esta fase consta de una serie cíclica de reacciones, que ensamblan moléculas orgánicas de carbohidratos, utilizando moléculas inorgánicas de CO2 y una molécula de 5 carbonos denominada ribulosa bifosfato la que actúa como aceptora de éste (Figura 15).

Figura 15. Reacciones no luminosa (Fase oscura).
Figura 16. Interrelaciones entre la fase clara y oscura de la fotosíntesis.