Que es la fotosintesis primaria

Dónde tiene lugar la fotosíntesis

Abundancia mundial de fotoautótrofos oceánicos y terrestres, de septiembre de 1997 a agosto de 2000. Como estimación de la biomasa de autótrofos, es sólo un indicador aproximado del potencial de producción primaria, y no una estimación real de la misma. Proporcionado por el proyecto SeaWiFS, NASA/Goddard Space Flight Center y ORBIMAGE.

En ecología, la producción primaria es la síntesis de compuestos orgánicos a partir del dióxido de carbono atmosférico o acuoso. Se produce principalmente a través del proceso de fotosíntesis, que utiliza la luz como fuente de energía, pero también se produce a través de la quimiosíntesis, que utiliza la oxidación o reducción de compuestos químicos inorgánicos como fuente de energía. Casi toda la vida en la Tierra depende directa o indirectamente de la producción primaria. Los organismos responsables de la producción primaria se conocen como productores primarios o autótrofos, y forman la base de la cadena alimentaria. En las ecorregiones terrestres, se trata principalmente de plantas, mientras que en las acuáticas predominan las algas en esta función. Los ecologistas distinguen la producción primaria como neta o bruta, la primera tiene en cuenta las pérdidas por procesos como la respiración celular, la segunda no.

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La fotosíntesis de alarma es una variante de la fotosíntesis en la que los cristales de oxalato de calcio funcionan como reservas dinámicas de carbono, suministrando dióxido de carbono (CO2) a las células fotosintéticas cuando los estomas están parcial o totalmente cerrados[1]. Este apéndice bioquímico de la maquinaria fotosintética es un medio para aliviar el perpetuo dilema de las plantas de utilizar el CO2 atmosférico para la fotosíntesis y perder vapor de agua, o ahorrar agua y reducir la fotosíntesis. La función de la fotosíntesis de alarma parece ser más bien auxiliar para el rendimiento fotosintético general. Apoya una tasa fotosintética baja, con el objetivo de mantener y fotoproteger el aparato fotosintético más que una ganancia sustancial de carbono[2].

El proceso de fotosíntesis de alarma se evidenció por primera vez en la planta de pigweed Amaranthus hybridus en 2016 cuando las hojas de A. hybridus fueron expuestas a condiciones de sequía o a la aplicación exógena de ácido abscísico. El mismo estudio mostró resultados similares en plantas de Dianthus chinensis, Pelargonium peltatum y Portulacaria afra bajo estrés por sequía.[1] En 2018, el proceso de fotosíntesis de alarma se exhibió en plantas de A. hybridus bajo condiciones controladas de inanición de CO2.[2] En 2020, se mostraron evidencias de este proceso en la planta extremófila antártica Colobanthus quitensis bajo condiciones de limitación de CO2.[3]

Productividad primaria

El sulfuro se utiliza como agente reductor durante la fotosíntesis en las bacterias verdes y del azufre.1. Energía en forma de luz solar.2. Las reacciones dependientes de la luz tienen lugar cuando la luz excita un centro de reacción, que dona un electrón a otra molécula e inicia la cadena de transporte de electrones para producir ATP y NADPH.3. Una vez producido el NADPH, el ciclo de Calvin[1] procede como en la fotosíntesis oxigénica, convirtiendo el CO2 en glucosa.

La fotosíntesis anoxigénica bacteriana se diferencia de la más conocida fotosíntesis oxigénica de las plantas por el reductor utilizado (por ejemplo, sulfuro de hidrógeno en lugar de agua) y el subproducto generado (por ejemplo, azufre elemental en lugar de oxígeno molecular).

Varios grupos de bacterias pueden llevar a cabo la fotosíntesis anoxigénica: las bacterias verdes del azufre (GSB), los fotótrofos filamentosos rojos y verdes (FAP, por ejemplo, Chloroflexi), las bacterias púrpuras, las acidobacterias y las heliobacterias[2][3].

Algunas arqueas (por ejemplo, Halobacterium) capturan la energía de la luz para su función metabólica y, por tanto, son fototróficas, pero no se conoce ninguna que «fije» el carbono (es decir, que sea fotosintética). En lugar de un receptor de tipo clorofílico y una cadena de transporte de electrones, proteínas como la halorodopsina capturan la energía luminosa con la ayuda de diterpenos para mover iones contra un gradiente y producir ATP mediante quimiosmosis a la manera de las mitocondrias.

Reacción de fotosíntesis

ResumenEl hallazgo de cianobacterias únicas que contienen Chl d y Chl f en la última década fue un descubrimiento en el área de la biología de los organismos fotosintéticos oxigenados. Se considera que Chl b, Chl c y Chl f son pigmentos accesorios que se encuentran en los sistemas de antenas de los organismos fotosintéticos. Absorben energía y la transfieren al centro de reacción fotosintético (CR), pero no participan en el transporte de electrones por la cadena de transporte de electrones fotosintética. Sin embargo, tanto la Chl d como la Chl a pueden operar no sólo en el complejo recolector de luz, sino también en el CR fotosintético. La banda de absorción de Chl d y Chl f de longitud de onda larga (Qy) está desplazada a una longitud de onda más larga (a 750 nm) en comparación con Chl a, lo que sugiere la posibilidad de una fotosíntesis oxigénica en este rango espectral. Esta ampliación del rango de luz fotosintéticamente activa es importante para la supervivencia de las cianobacterias cuando la intensidad de la luz que no supera los 700 nm se atenúa debido a la absorción por Chl a y otros pigmentos. Al mismo tiempo, la eficiencia de almacenamiento de energía en el fotosistema 2 de las cianobacterias que contienen Chl d y Chl f no es inferior a la de las cianobacterias que contienen Chl a. A pesar del gran interés que despiertan estas clorofilas únicas, todavía no se han dilucidado muchas cuestiones relacionadas con el funcionamiento de dichos pigmentos en los procesos fotosintéticos primarios. Esta revisión describe los últimos avances en el campo de la investigación de Chl d y Chl f y su papel en los procesos fotosintéticos primarios de las cianobacterias.

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