Factores externos que influyen en el proceso

*La temperatura: cada especie se encuentra adaptada a vivir en un intervalo de temperaturas. Dentro de él, la eficacia del proceso oscila de tal manera que aumenta con la temperatura, como consecuencia de un aumento en la movilidad de las moléculas, en la fase oscura, hasta llegar a una temperatura en la que se sobreviene la desnaturalización enzimática, y con ello la disminución del rendimiento fotosintético.

*La concentración de dióxido de carbono: si la intensidad luminosa es alta y constante, el rendimiento fotosintético aumenta en relación directa con la concentración de dióxido de carbono en el aire, hasta alcanzar un determinado valor a partir del cual el rendimiento se estabiliza

*La concentración de oxígeno: cuanto mayor es la concentración de oxígeno en el aire, menor es el rendimiento fotosintético, debido a los procesos de fotorrespiración

*La intensidad luminosa: cada especie se encuentra adaptada a desarrollar su vida dentro de un intervalo de intensidad de luz, por lo que existirán especies de penumbra y especies fotófilas. Dentro de cada intervalo, a mayor intensidad luminosa, mayor rendimiento, hasta sobrepasar ciertos límites, en los que se sobreviene la fotooxidación irreversible de los pigmentos fotosintéticos. Para una igual intensidad luminosa, las plantas C4 (adaptadas a climas secos y cálidos) manifiestan un mayor rendimiento que las plantas C3, y nunca alcanzan la saturación lumínica.

*La escasez de agua: ante la falta de agua en el terreno y de vapor de agua en el aire disminuye el rendimiento fotosintético. Esto se debe a que la planta reacciona, ante la escasez de agua, cerrando los estomas para evitar su desecación, dificultando de este modo la penetración de dióxido de carbono. Además, el incremento de la concentración de oxígeno interno desencadena la fotorrespiración. Este fenómeno explica que en condiciones de ausencia de agua, las plantas C4 sean más eficaces que las C3.

ETC !!!

Los pigmentos fotosintéticos y la absorción de la luz

Los pigmentos fotosintéticos son lípidos que se hayan unidos a proteínas presentes en algunas membranas plasmáticas, y que se caracterizan por presentar alternancia de enlaces sencillos con enlaces dobles. Esto se relaciona con su capacidad de aprovechamiento de la luz para iniciar reacciones químicas, y con poseer color propio. En las plantas se encuentran las clorofilas y los carotenoides; en las cianobacterias y las algas rojas también existe ficocianina y ficoeritrina; y finalmente, en las bacterias fotosintéticas está la bacterioclorofila.
La clorofila está formada por un anillo porfirínico con un átomo de magnesio en el centro, asociado a un metanol y a un fitol (monoalcohol de compuesto de veinte carbonos). Como consecuencia, se conforma una molécula de carácter anfipático, en donde la porfirina actúa como polo hidrófilo y el fitol como polo lipófilo. Se distinguen dos variedades de clorofila: la clorofila a, que alberga un grupo metilo en el tercer carbono porfirínico y que absorbe luz de longitud de onda cercana a 630 nm, y la clorofila b, que contiene un grupo formilo y que absorbe a 660 nm.
Los carotenoides son isoprenoides y absorben luz de 440 nm, pudiendo ser de dos clases: los carotenos, que son de color rojo, y las xantófilas, derivados oxigenados de los nombrados anteriormente, que son de color amarillento. Las ficocianinas y las ficoeritrinas, de color azul y rojo respectivamente, son lípidos que se hayan asociados a proteínas originando las ficobiliproteínas.
Como los pigmentos fotosintéticos tienen enlaces covalentes sencillos que se alternan con enlaces covalentes dobles, se favorece la existencia de electrones libres que no pueden atribuirse a un átomo concreto.
Cuando incide un fotón sobre un electrón de un pigmento fotosintético de antena, el electrón capta la energía del fotón y asciende a posiciones más alejadas del núcleo atómico. En el supuesto caso de que el pigmento estuviese aislado, al descender al nivel inicial, la energía captada se liberaría en forma de calor o de radiación de mayor longitud de onda (fluorescencia). Sin embargo, al existir diversos tipos de pigmentos muy próximos, la energía de excitación captada por un determinado pigmento puede ser transferida a otro al que se induce el estado de excitación. Este fenómeno se produce gracias a un estado de resonancia entre la molécula dadora relajada y la aceptora. Para ello se necesita que el espectro de emisión del primero coincida, al menos en parte, con el de absorción del segundo.

Fotosistemas

*Fotosistema I :capta la luz cuya longitud de onda es menor o igual a 700 nm y en las plantas superiores, su antena se caracteriza por encerrar dentro de sí una gran proporción de clorofila α, y una menor de clorofila β. En el centro de reacción, la molécula diana es la clorofila α_I que absorbe a 700 nm, siendo llamada por ello clorofila P700. El aceptor primario de electrones se denomina aceptor A₀ y el dador primario es la platocianina. Sobre todo, se hallan presentes en los tilacoides del estroma.

* Fotosistema II :capta luz cuya longitud de onda es menor o igual a 680nm.

Fotorrepiracion

Este proceso implica el cierre de los estomas de las hojas como medida preventiva ante la posible perdida de agua, se sobreviene cuando el ambiente es calido y seco. Es entonces cuando el oxigeno generado en proceso fotosintetico comienza alcanzar altas concntraciones.

Fase Oscura

En la fase oscura , que ocurren en los estromas, tanto la energia en forma de ATP como el NADPH que se obtuvo en la fase fotoquimica se usa para sintetizar materia organica por medio de sustancias inorganicas. La fuente de carbono empleada es el dioxido de carbono , mientras que como fuente de nitrogeno se utilizan los nitratos y nitritos, y como fuente de azufre los sulfatos.

Fase Luminosa

La energia luminosa  que absorve la clorofila se transmite a los electrones externos de la molecula , los cuales escapan de la misma y producen una especie de corriente electrica en el interior del cloroplasto al incorporarse a la cadena de transporte de electrones. Esta energia puede ser utilizada en la sintesis de ATP mediante la fotofosforilacion y en a sintesis de NADPH.  Ambos compuestos son necesarios para el Ciclo de Calvin donde se sintetizaran los primeros azucares que serviran para la produccion de sacarosa y almidon .
Existen 2 variantes de fotofosforilazion:

     *Aciclica: Los fotones inciden sobre el fotosistema II , excitando y liberando dos electrones, que pasan al pimer aceptor de electrones, la feofitina.

*Ciclica: Interviene de forma exclusiva generandose un flujo o cicle de electrones que en cada vuelta da lugar a la sintesis de ATP. Al no intervenir el fotosistema II no hay fotolisis del agua y , por ende, no se produce la reduccion del NADPH ni se desprende oxigeno. Unicamente se obtiene ATP.

  

El cloroplasto

De todas las celulas eucariota , unicamente las fotosinteticas presentan cloroplastos, unos organulos que usan la energia solar para impulsar la formacion de ATP y NADH , compuestos utilizados con posterioridad para el ensamblaje de azucares y otros compuestos organicos. Al igual que las mitocondrias cuentan con su propio ADN y posiblemente se hayan orginado como bacterias simbioticas itracelulares.