Lectura 5. De la luz a la glucosa

Los únicos organismos vivos que habitan la Tierra y que pueden producir su alimento (glucosa), son aquellos capaces de transformar un tipo de energía en otra: ya sea de energía química a energía química, proceso conocido como quimiosíntesis, o de energía luminosa a energía química, como ocurre en la fotosíntesis (foto: luz; síntesis: unión). La luz solar es la fuente de energía que utilizan las plantas verdes para producir su  alimento: la glucosa.

Pero ¿Cómo ocurre esto?

Primero debemos entender que la luz es una forma de energía capaz de realizar o desencadenar ciertos procesos, por ejemplo con nuestro control remoto podemos prender o apagar la televisión o la radio por medio de la luz infrarroja que emite nuestro control, esta luz es invisible para nuestros ojos, sin embargo el hecho es que si presionamos el botón funcionan los aparatos. Otro ejemplo son los insectos, que son capaces de ver los colores ultravioleta que nosotros no podemos ver. Así, a la luz que sí vemos se le llama “espectro visible” e incluye las longitudes de onda que dan los colores que van desde el violeta hasta el rojo; siendo el violeta el que tiene una longitud de onda más corta (380 nm) y el rojo, el de la mayor longitud de onda que podemos observar (750 nm). Por longitud de onda debemos entender, la distancia que hay entre dos crestas (o dos valles) consecutivas de una onda, además se representa con el símbolo λ y se mide en unidades de nanómetros (nm).

Desde el punto de vista de la Física, la naturaleza de la luz es doble, lo que significa que se comporta como onda pero también como partícula energética. El comportamiento ondular de la luz se manifiesta en la correspondencia de cada color del espectro visible con una determinada longitud de onda (λ); la segunda cualidad de la luz es actuar como partícula energética o fotón, lo que significa que al chocar la luz contra los objetos, unos colores se reflejarán y otros serán absorbidos.

Pero ¿Qué tiene que ver la luz con las plantas?

Si observamos cortes muy finos de hojas y tallos de plantas con ayuda de un microscopio, nos daremos cuenta que las plantas están formadas por infinidad de células fotosintéticas, cada una de ellas conteniendo en su interior estructuras llamadas cloroplastos, los cuales a su vez presentan unas láminas parecidas a monedas apiladas, llamadas tilacoides, dentro de las cuales se encuentra la clorofila (cloro: verde; fila: hoja). La clorofila es un pigmento capaz de atrapar la energía luminosa y transformarla en energía química (o sea en ATP).

Esto implica que si vemos a las plantas de color verde es debido a que sus células tienen clorofila, pigmento que participa en la síntesis de la glucosa. Ahora bien, la glucosa tiene 6 átomos de carbono  en su estructura, entonces la pregunta que surge a partir de esto es: ¿De dónde saca la planta esos carbonos? Para contestar esta pregunta debemos recordar los experimentos de Calvin y Benson, quienes marcaron el carbono del bióxido de carbono (CO₂), con carbono 14 y encontraron que formaba parte de la glucosa, lo que implica que  el carbono de la planta proviene del CO₂ que adquieren del aire.

¿Qué partes de la planta están formadas por carbono?

La presencia de carbono en todos los órganos de las plantas, como lo son las hojas, tallo, raíz, fruto y semillas, provienen de esta capacidad que tienen de fijar el carbono que se encuentra en el aire y transformarlo en estructuras orgánicas que presentan carbono como: la glucosa, almidón, celulosa, hemicelulosa, entre otras macromoléculas. Desde el punto de vista científico, este proceso es resultado de la evolución de las células procariontes y eucariontes, así como de la evolución de los pigmentos fotosensibles como la clorofila.