Guía Exhaustiva de Fotosíntesis y Respiración Celular - Junio 2026

Información General y Académica

  • Fecha de Registro: 08 de Junio de 2026.

  • Docente: Lic. Nancy Gualotuña.

  • Unidad Educativa: "Giordano Bruno".

  • Curso: B.

  • Integrantes y Participantes Identificados:

    • Grupo 1: Samanta Portilla, Emily Castillo, Juan Salazar, Poleth Castro.

    • Grupo 2: Karla Mendoza, Tamia Sangucho, David Rivera, Dylan Pico, Benjamin Taco, Eddie Nicolalde, Taiz Ayala.

    • Grupo 3: Jonathan Quingoluiza, Julie Gavilanes, Stefania Intiago, Milena Simba, Santiago Luzuriaga, Isaac Florez.

    • Otros nombres mencionados: Justin Valencia.

Reacciones Dependientes de la Luz (Fase Lumínica)

  • Fotosistema II ($PSII$): Durante esta etapa inicial, el fotosistema II tiene la tarea de excitar electrones aprovechando la energía capturada de la luz solar.

  • Transporte de Electrones: La función principal del transporte de electrones a través de los transportadores es la liberación de energía a medida que los electrones fluyen por la cadena.

  • Bombeo de Protones ($H^+$): El resultado fundamental del bombeo activo de protones es la creación y mantenimiento de un gradiente de protones a través de la membrana del tilacoide.

  • Quimiosmosis:

    • En la quimiosmosis, los protones ($H^+$) fluyen a través de la enzima ATP sintasa.

    • Este flujo es necesario para ayudar en la producción de adenosín trifosfato ($ATP$).

  • Rol de la ATP Sintasa: Es falso que la ATP sintasa destruya ATP para producir protones; su función biológica es la síntesis de ATP utilizando el gradiente electroquímico preexistente.

  • Productos Finales de la Fase Lumínica: Los componentes resultantes que se enviarán a la fase oscura son:

    • $ATP$

    • $NADPH$

El Ciclo de Calvin y la Fase Oscura

  • Ubicación Celular: Contrario a la creencia de que ocurre en los tilacoides, el ciclo de Calvin tiene lugar específicamente en el estroma del cloroplasto.

  • Fijación de Carbono: El proceso consiste en fijar el dióxido de carbono ($CO_2$), no el oxígeno ($O_2$), para su posterior conversión en azúcares ramificados.

  • Uso de Energía: El ciclo utiliza la energía almacenada en el $ATP$ y el poder reductor del $NADPH$ (no del $FADH_2$) para producir azúcares.

  • Mecanismos Específicos del Ciclo:

    • El $CO_2$ se combina inicialmente con la ribulosa-1,5-bisfosfato ($RuBP$).

    • El ácido 3-fosfoglicérico ($3-PGA$) se fosforila y posteriormente se reduce.

    • La gran mayoría de las moléculas producidas durante la fase oscura se destinan a la regeneración de la molécula aceptora de $CO_2$, que es la $RuBP$.

  • Condiciones Favorables: La fijación de carbono es más eficiente bajo condiciones de alta concentración de $CO_2$ y una temperatura moderada.

Fotofosforilación y Fotorespiración

  • Fosforilación: Se define como el proceso dentro de la fotosíntesis donde la energía luminosa se transforma finalmente en energía química en forma de $ATP$.

  • Tipos de Fosforilación: Se menciona específicamente la existencia de la fosforilación cíclica.

  • Fotorespiración:

    • Ocurre cuando la enzima Rubisco actúa como una oxigenasa, utilizando oxígeno ($O_2$) en lugar de dióxido de carbono ($CO_2$).

    • Su función principal (o efecto) es el consumo de $O_2$ y la liberación de $CO_2$ sin que esto resulte en la producción de azúcares o energía útil.

    • No genera grandes cantidades de $ATP$ ni $NADH$; por el contrario, representa una pérdida neta para la planta al no producir energía ni carbohidratos.

Metabolismo de la Glucosa y Respiración Celular

  • Funciones de la Fotosíntesis: Producir azúcares utilizando energía lumínica y la liberación de oxígeno ($O_2$).

  • Etapas de la Respiración y sus Resultados:

    • Glucólisis: Es el proceso donde la molécula de glucosa se descompone para formar piruvato.

    • Oxidación del Piruvato: El piruvato se metaboliza para convertirse en acetil-CoA, liberando una molécula de $CO_2$ en el proceso.

    • Ciclo de Krebs (Ciclo del Ácido Cítrico): El acetil-CoA se oxida totalmente y se libera $CO_2$.

    • Cadena de Transporte de Electrones: Los electrones se mueven a través de la cadena para producir $ATP$ mediante fosforilación oxidativa, teniendo como resultado final la formación de agua ($H_2O$).

Rendimiento Energético y Detalles Moleculares

  • Producción Total de ATP: Por cada molécula de glucosa oxidada completamente en todas las etapas de la respiración celular, se obtiene un rendimiento aproximado de 30×3230 \times 32 moléculas de $ATP$.

  • Detalles del Ciclo de Krebs:

    • Paso 6: Durante este paso específico, el succinato se oxida para convertirse en fumarato. En esta reacción química, se produce específicamente una molécula de $FADH_2$.

    • Producción de NADH: Por cada vuelta completa del ciclo de Krebs, se generan 33 moléculas de $NADH$.

Preguntas y Ejercicios de Evaluación

  • Sección de Verdadero o Falso:

    • ¿El fotosistema II excita electrones con energía solar? Verdadero.

    • ¿La ATP sintasa destruye ATP? Falso.

    • ¿Los protones atraviesan la ATP sintasa para producir ATP? Verdadero.

    • ¿El ciclo de Calvin ocurre en los tilacoides? Falso (Stroma).

    • ¿La fotorespiración produce ATP y NADH? Falso.

  • Sección de Selección Múltiple:

    • Resultado principal del bombeo de protones ($H^+$): Formación de un gradiente de protones.

    • Función de la fotorespiración: Consumir $O_2$ y liberar $CO_2$ sin producir azúcares.

    • Productos finales de la fase lumínica: $ATP$ y $NADPH$.

  • Sección de Completado:

    • Durante el paso 6, el succinato se oxida para convertirse en fumarato, produciendo FADH2FADH_2.