La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas verdes, bajo la luz, crean materia orgánica (glucosa) a partir de dióxido de carbono y agua, liberando oxígeno. Ocurre en los cloroplastos y consta de dos etapas: la fase luminosa y la fase oscura. En esta página explicamos de forma sencilla qué es la fotosíntesis, dónde ocurre, en qué se diferencian sus fases, cómo es su ecuación y qué se produce. Al final, encontrarás un simulador interactivo para ponerte a prueba.
Qué es la fotosíntesis y dónde ocurre
La fotosíntesis (del griego fotos — luz y síntesis — unión) es la formación de sustancias orgánicas a partir de inorgánicas mediante la luz. En pocas palabras, la planta «prepara su alimento» a partir del aire y el agua, utilizando la energía de la luz solar.
La fotosíntesis ocurre en los cloroplastos, unos orgánulos verdes que abundan en las células de las hojas. Dentro de los cloroplastos se encuentra el pigmento verde llamado clorofila: es el encargado de captar la energía lumínica y activar todo el proceso. Las plantas se ven verdes precisamente gracias a la clorofila.
Para la fotosíntesis, la planta necesita tres cosas:
- luz (solar o artificial);
- agua — que las raíces absorben del suelo;
- dióxido de carbono (CO₂) — que entra del aire a través de los estomas de la hoja.
La fotosíntesis se divide en dos fases consecutivas: la luminosa y la oscura. Sus nombres suelen causar confusión, así que analizaremos cada una por separado.
Proceso de fotosíntesis: qué se produce y a partir de qué
El esquema ayuda a ver lo principal: a la izquierda, lo que entra en la hoja (luz, agua y dióxido de carbono); a la derecha, lo que se produce (glucosa y oxígeno). La planta libera el oxígeno al aire y utiliza la glucosa como alimento, almacenándola en forma de almidón.
Ecuación de la fotosíntesis
Todo el proceso se puede resumir en una sola ecuación. Seis moléculas de dióxido de carbono y seis moléculas de agua, bajo la acción de la luz y con la participación de la clorofila, se transforman en una molécula de glucosa y seis moléculas de oxígeno.
Fases luminosa y oscura de la fotosíntesis
La fotosíntesis ocurre en dos etapas. La fase luminosa tiene lugar en las membranas dentro del cloroplasto y solo es posible con luz: la energía lumínica descompone el agua, liberando oxígeno y almacenando energía (en moléculas de ATP y NADPH). La fase oscura ocurre en el estroma del cloroplasto y no requiere luz directamente: aquí, a partir del dióxido de carbono y usando la energía almacenada, se sintetiza la glucosa. Importante: «oscura» no significa «nocturna»; esta fase utiliza los productos de la fase luminosa, por lo que en la oscuridad, sin luz, también se detendrá pronto. Comparemos ambas fases en la tabla.
| Característica | Fase luminosa | Fase oscura |
|---|---|---|
| Dónde ocurre | en las membranas de los tilacoides (grana del cloroplasto) | en el estroma del cloroplasto |
| ¿Requiere luz? | sí, solo ocurre con luz | no directamente, pero depende de los productos de la fase luminosa |
| Qué necesita | luz, agua (H2O) | dióxido de carbono (CO2), energía ATP y NADPH |
| Qué se produce | oxígeno (O2), ATP, NADPH | glucosa (C6H12O6) |
Importancia de la fotosíntesis para la vida en la Tierra
La fotosíntesis es uno de los procesos más importantes en la naturaleza. Gracias a ella:
- se mantiene el oxígeno en el aire, que respiramos los humanos, los animales y las propias plantas;
- se elimina el dióxido de carbono del aire;
- se crea materia orgánica, la base de la alimentación para todos los seres vivos. Las plantas alimentan a los herbívoros, los herbívoros a los carnívoros, por lo que toda la cadena alimentaria comienza con la fotosíntesis;
- se almacena energía lumínica en sustancias orgánicas. El carbón, el petróleo y la turba son también energía «conservada» de la fotosíntesis antigua.
Por eso, a las plantas verdes se les llama a menudo los «pulmones del planeta»: suministran continuamente oxígeno y alimento a la biosfera.
Análisis: qué se produce y a partir de qué
Ejemplo 1. ¿De dónde viene la glucosa?
Pregunta: ¿a partir de qué sustancias fabrica la planta la glucosa?
Análisis. La glucosa (C₆H₁₂O₆) está compuesta de carbono, hidrógeno y oxígeno. La planta obtiene el carbono del dióxido de carbono (CO₂) del aire y el hidrógeno del agua (H₂O). La energía para el «ensamblaje» la proporciona la luz, y la glucosa se sintetiza en la fase oscura, en el estroma del cloroplasto.
Respuesta: la glucosa se forma a partir de dióxido de carbono y agua gracias a la energía de la luz.
Ejemplo 2. ¿De dónde viene el oxígeno?
Pregunta: ¿de qué sustancia proviene el oxígeno que libera la planta?
Análisis. Muchos piensan que el oxígeno proviene del dióxido de carbono, pero no es así. En la fase luminosa, la energía de la luz descompone las moléculas de agua (H₂O), liberando así oxígeno (O₂). El dióxido de carbono solo se utiliza para construir la glucosa.
Respuesta: el oxígeno se libera al descomponerse el agua en la fase luminosa.
Ejemplo 3. Comprobamos la ecuación por número de átomos
Ecuación: 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂.
Comprobemos el carbono (C): a la izquierda 6 (de 6·CO₂), a la derecha 6 (en la glucosa C₆…) — coincide.
Comprobemos el oxígeno (O): a la izquierda 6·2 + 6·1 = 18, a la derecha 6 (en la glucosa) + 6·2 = 18 — coincide.
Comprobemos el hidrógeno (H): a la izquierda 6·2 = 12, a la derecha 12 (en la glucosa C₆H₁₂O₆) — coincide.
Conclusión: la ecuación está equilibrada, todos los átomos están en su lugar.
Errores comunes sobre la fotosíntesis
-
Creer que las plantas solo liberan oxígeno y no respiran.
Las plantas respiran igual que los animales: absorben constantemente oxígeno y liberan dióxido de carbono (respiración). Simplemente, durante el día, bajo la luz, la fotosíntesis es más activa que la respiración, por lo que se libera más oxígeno del que se consume.
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Confundir las fases luminosa y oscura: pensar que la glucosa se forma en la luminosa y el oxígeno en la oscura.
Es al revés. En la fase luminosa se libera oxígeno y se almacena energía (ATP, NADPH). La glucosa se sintetiza en la fase oscura a partir del dióxido de carbono usando esa energía almacenada.
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Entender la «fase oscura» como «fase que ocurre de noche, en la oscuridad».
«Oscura» solo significa «no requiere luz directamente». Pero utiliza ATP y NADPH de la fase luminosa, por lo que sin luz estas reservas se agotan y la fase oscura también se detiene pronto. En realidad, ambas fases ocurren durante el día, una tras otra.
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Creer que el oxígeno se forma a partir del dióxido de carbono.
El oxígeno se libera del agua (H₂O) al descomponerse en la fase luminosa. El dióxido de carbono (CO₂) se utiliza para construir la glucosa, no para formar oxígeno.
Preguntas y respuestas
¿En qué se diferencia la fotosíntesis de la respiración?
Son procesos opuestos. En la fotosíntesis, la planta bajo la luz absorbe dióxido de carbono y agua, crea glucosa y libera oxígeno, es decir, almacena energía. En la respiración, por el contrario, se consumen glucosa y oxígeno, y se liberan dióxido de carbono, agua y energía. Todas las células vivas respiran constantemente, mientras que la fotosíntesis solo ocurre en células verdes y solo bajo la luz.
¿Se necesita luz para la fase oscura de la fotosíntesis?
Directamente, la fase oscura no necesita luz; las reacciones ocurren en el estroma del cloroplasto sin participación de la luz. Pero la fase oscura utiliza ATP y NADPH, que se forman en la fase luminosa. Por lo tanto, sin luz, estas reservas se agotan rápidamente y la fase oscura también se detiene. El nombre «oscura» no significa «nocturna», sino «que no requiere luz directamente».
¿Dónde ocurre exactamente la fotosíntesis?
La fotosíntesis ocurre en los cloroplastos, unos orgánulos verdes de las células de las hojas. La fase luminosa ocurre en las membranas de los tilacoides (en las granas), y la oscura en el estroma del cloroplasto. El color verde y la capacidad de captar luz se deben al pigmento clorofila.
¿Qué se produce en la fotosíntesis?
Los principales productos de la fotosíntesis son la glucosa (materia orgánica, alimento de la planta) y el oxígeno, que se libera al aire. Durante el proceso también se forman sustancias intermedias: ATP y NADPH, que transportan energía de la fase luminosa a la oscura.
¿A qué hora del día ocurre la fotosíntesis?
La fotosíntesis ocurre durante el día, mientras hay luz. Por la noche, en la oscuridad, se detiene porque la fase luminosa no puede funcionar sin luz y, sin sus productos, la fase oscura también se detiene. Mientras tanto, la respiración de la planta continúa las 24 horas.
