Respuesta 1:
Durante la fotosíntesis, una planta es capaz de convertir la energía solar en una forma química. Para ello, capta la luz procedente del sol y, mediante una serie de reacciones, utiliza su energía para ayudar a construir una molécula de azúcar llamada glucosa.
La glucosa está formada por seis átomos de carbono, seis de oxígeno y doce de hidrógeno. Cuando la planta fabrica la molécula de glucosa, obtiene los átomos de carbono y oxígeno que necesita del dióxido de carbono, que toma del aire. Sin embargo, el dióxido de carbono no contiene hidrógeno, por lo que la planta debe utilizar otra fuente de hidrógeno. La fuente que utiliza es el agua. Hay mucha agua en la tierra, y cada molécula de agua está compuesta por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno.
Para tomar el hidrógeno que necesita para construir moléculas de glucosa, la planta utiliza la energía del sol para romper la molécula de agua, tomando electrones e hidrógeno de ella y liberando el oxígeno en el aire. Los electrones que toma se colocan en un sistema de transporte de electrones, donde se utilizan para producir moléculas de energía llamadas ATP que se utilizan para construir la molécula de glucosa, todo ello gracias a la energía del sol.
Así, durante la fotosíntesis una planta consume agua, dióxido de carbono y energía luminosa, y produce glucosa y oxígeno. El azúcar glucosa es importante porque es necesario para la respiración celular. Durante la respiración celular, la energía química de la molécula de glucosa se convierte en una forma que la planta puede utilizar para el crecimiento y la reproducción. En el primer paso de la respiración, llamado glucólisis, la molécula de glucosa se descompone en dos moléculas más pequeñas llamadas piruvato, y se libera un poco de energía en forma de ATP. Este paso de la respiración no requiere oxígeno, por lo que se denomina respiración anaeróbica. En el segundo paso de la respiración, las moléculas de piruvato se reordenan, se combinan y se vuelven a reordenar en un ciclo. Mientras las moléculas se reorganizan en este ciclo, se produce dióxido de carbono y se extraen electrones que pasan a un sistema de transporte de electrones que, al igual que en la fotosíntesis, genera una gran cantidad de ATP que la planta utiliza para su crecimiento y reproducción. Este último paso requiere oxígeno, por lo que se denomina respiración aeróbica. Así, el resultado final de la respiración celular es que la planta consume glucosa y oxígeno y produce dióxido de carbono, agua y moléculas de energía ATP.
¡Al principio, esto no parece tener ningún sentido! Si la planta puede utilizar la energía del sol para fabricar ATP, ¿por qué se toma la molestia de utilizar luego el ATP para fabricar glucosa, sólo para poder obtener ATP de nuevo? Hay dos razones por las que la planta hace esto:
En primer lugar, además del ATP, la planta necesita materiales para crecer. La glucosa es un bloque de construcción importante que es necesario para producir todas las proteínas, el ADN, las células, los tejidos, etc. que son importantes para la vida, el crecimiento y la reproducción.
Segundo, un problema con el sol es que se va cada noche, y durante el invierno no es muy brillante. La planta necesita energía todo el tiempo. Así que, al producir glucosa, la planta puede almacenar esta molécula y luego utilizarla para producir energía durante la noche y durante el invierno cuando no hay suficiente sol para realizar una buena fotosíntesis.
Es muy interesante cómo la fotosíntesis y la respiración celular se ayudan mutuamente. Durante la fotosíntesis, la planta necesita dióxido de carbono y agua – ambos son liberados al aire durante la respiración. Y durante la respiración, la planta necesita oxígeno y glucosa, que se producen mediante la fotosíntesis. Así que, en cierto modo, los productos de la fotosíntesis apoyan la respiración, y los productos de la respiración apoyan la fotosíntesis, formando un ciclo.
Mientras que las plantas pueden completar este ciclo por sí mismas, los animales no pueden, ¡ya que los animales no son capaces de hacer la fotosíntesis! Esto significa que los animales tienen que sobrevivir únicamente a través de la respiración. Además, como los animales no podemos producir glucosa por nosotros mismos, tenemos que obtenerla de otro sitio: comiendo plantas. Producimos el dióxido de carbono que las plantas necesitan, y ellas producen el oxígeno que nosotros necesitamos, y luego nos las comemos para obtener la glucosa que necesitamos. Parece que necesitamos a las plantas mucho más que ellas a nosotros.