Fotobiología

Las reacciones luminosas usan la energía luminosa para producir ATP y NADPH. La moléculas que intervienen en esta función se encuentran dentro de la membrana de los tilacoides, los cuales están constituidos por dos complejos llamados fotosistema I (FSI) y fotosistema II (FSII). Cada fotosistema tiene moléculas de clorofila, junto con otras moléculas y proteínas. Una molécula de clorofila de cada fotosistema se encuentra en una región llamada el centro de reacción, donde la energía absorbida de la luz inicia la transferencia de los electrones a otras moléculas.

Juntos, el FSI y el FSII mueven los electrones del agua al NADP+, formando NADPH. La absorción de la luz excita un electrón del centro de reacción del FSI a un mayor nivel de energía. Una molécula captura al electrón de alta energía y por medio de la cadena de transporte lo pasa al NADP+. El electrón perdido del FSI es reemplazado por un electrón transferido del FSII por otra cadena de transporte de electrones. El FSII reemplaza sus electrones extrayéndolos de las molécula del agua, dejando como producto el oxígeno.





FENÓMENO FOTOQUÍMICO
La fotoquímica es el estudio de las transformaciones químicas provocadas o catalizadas por la emisión o absorción de luz visible o radiación ultravioleta. Una molécula en su estado fundamental (no excitada) puede absorber un quantum de energía lumínica, esto produce una transición electrónica y la molécula pasa a un estado de mayor energía o estado excitado. Una molécula excitada es más reactiva que una molécula en su estado fundamental.

El fenómeno fotoquímico precisa de fases principales:

Recepción de la energía luminosa
Reacción química propiamente dicha.
Según se opere con una sustancia única o con un sistema de varios cuerpos en presencia, se realizará, bien una descomposición de la sustancia en sus elementos (fotólisis), bien una combinación de varios cuerpos en uno solo (fotosíntesis).

Ciertas sustancias orgánicas sometidas a la influencia de la luz, cambian de color. Si se vuelven a colocar en la oscuridad toman de nuevo su color primitivo. Se trata de una variación reversible de color, que se denomina fototropía.

Los cuerpos que presentan fototropía son relativamente numerosos. Una exposición de un minuto a la luz de una lámpara de 50 vatios, colocada a 5 cm basta en general para operar el cambio de color, estando la sustancia fotótropa en solución acuosa, alcohólica o acetónica, y aún en estado cristalino.

Algunas veces, el color debido a la iluminación se mantiene varios días en la oscuridad antes de desaparecer pero, con mayor frecuencia, el retorno al estado primitivo es rápido.

La fotrotopía es atribuida a un desplazamiento reversible de los electrones, correspondientes a varias formas mesómeras de una misma sustancia (electrotropía).


PIGMENTOS ANTENA Y CAPTACIÓN DE LUZ

En el cloroplasto, los pigmentos están estrechamente asociados a proteínas y se alojan en la bicapa lipídica de los tilacoides. Según el modelo admitido actualmente, estos complejos proteína-clorofila se encuentran empaquetados formando unidades denominadas fotosistemas. Cada unidad contiene de 200 a 400 moléculas de pigmento que tienen por finalidad captar la luz como una antena, forman el llamado complejo antena. Cuando la energía de la luz se absorbe por uno de los pigmentos de la antena, pasa de una molécula a otra de pigmento del fotosistema hasta que alcanza una forma especial de clorofila a que constituye el centro de reacción del fotosistema.

Referencias
Lehninger, Albert L. "Bioquímica" Ed. Omega, S. A. 15a ed. Barcelona, 1991. pp. 399