La fotosíntesis es un proceso químico que permite transformar un sustrato inorgánico en materia orgánica, utilizando energía solar y agua.
La clorofila es el principal pigmento encargado de captar la luz solar y se encuentra en los centros de reacción de los fotosistemas I y II (PSI y PSII). El fotosistema recibe electrones procedentes del agua, que, por acción de la luz, se descompone en hidrógeno y oxígeno. Aquí se inicia la cadena de transporte de electrones que provocará un bombeo de protones (H+) hacia el espacio intermembrana que, saldrán de nuevo a través de la proteína ATPasa, generando energía en forma de ATP. Por lo tanto, este proceso de transporte de electrones tiene como resultado la obtención de la energía necesaria para la fijación del carbono atmosférico.
La fijación del carbono atmosférico se da a través del ciclo de Calvin. La enzima Rubisco cataliza el paso inicial y más significativo del ciclo de Calvin, concretamente, la fijación del dióxido de carbono a una forma orgánica. Así, a través del Ciclo de Calvin se obtiene carbono orgánico, en forma de azúcares y almidón, utilizando la energía producida por el transporte de electrones de la cadena fotosintética.
A lo largo de este proceso, hay macronutrientes como el magnesio (Mg) y micronutrientes como el manganeso (Mn), el hierro (Fe), el cobre (Cu), el zinc (Zn) y el boro (B), que son indispensables para el correcto funcionamiento del aparato fotosintético.
El magnesio (Mg) forma parte de la estructura molecular de las clorofilas y es indispensable para la activación de la Rubisco y así poder fijar el carbono atmosférico.
El manganeso (Mn) se encuentra en el fotosistema II y es el que permite la obtención del electrón procedente de la molécula de agua iniciando, así, la cadena de transporte de electrones.
El hierro (Fe) es clave a lo largo de la cadena de transporte de electrones ya que actúa como cofactor de enzimas implicadas en el transporte de los electrones. Además, junto con el magnesio, es esencial para la síntesis de clorofila y en el mantenimiento de la estructura de los fotosistemas, motivo por el cual, su deficiencia, induce clorosis.
El cobre (Cu), igual que el hierro, es clave para la transferencia de los electrones a lo largo de la cadena. También forma parte de enzimas antioxidantes como la superóxido dismutasa, que ayuda a mantener el balance oxidativo celular.
El zinc (Zn) ayuda a reparar los fotosistemas manteniendo una tasa fotosintética elevada y contribuye al correcto funcionamiento del ciclo de Calvin, siendo cofactor de múltiples enzimas.
El Boro (B) está implicado en el transporte de los azúcares (fotoasimilados) y promueve el bombeo de protones hacia el espacio intermembrana necesario para la obtención de energía en forma de ATP.
Cabe destacar que, sin el correcto aporte de nutricional, el metabolismo de los cultivos se ve afectado. Por ejemplo, el potasio (K) es clave para el control de la apertura estomática y para mantener la estructura del cloroplasto, órgano celular dónde se realiza la fotosíntesis. Además, el ácido glutámico, es el aminoácido precursor para la síntesis de clorofila, motivo por el cual el aporte de aminoácidos incrementará la síntesis de clorofila, así como de proteínas que intervienen en el proceso de fotosíntesis.
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