¿Qué parte del espectro de la luz solar se usa durante la fotosíntesis?

La fotosíntesis utiliza la banda de luz visible (longitudes de onda de from 400 a 700 nanómetros (nm)) del espectro electromagnético . Las longitudes de onda de “absorción máxima” son 400-450 nm y 650-700 nm. O [math] _2 [/ math] se “produce” en el fotosistema II , por fotólisis del agua:

La reacción de división del agua es catalizada por el complejo de evolución de oxígeno del fotosistema II. Este complejo inorgánico unido a proteínas contiene cuatro iones de manganeso, más iones de calcio y cloruro como cofactores. El cúmulo de manganeso forma complejos dos moléculas de agua, que luego se someten a una serie de cuatro extracciones de electrones (oxidaciones) para reponer el centro de reacción del fotosistema II. Al final de este ciclo, se genera oxígeno libre (O [matemáticas] _2 [/ matemáticas]) y el hidrógeno de las moléculas de agua se ha convertido en cuatro protones liberados en la luz del tilacoide. […] La reacción de oxidación neta de la fotólisis del agua se puede escribir como:

2 H [matemáticas] _2 [/ matemáticas] O + 2 NADP + + 8 fotones (luz) → 2 NADPH + 2 H [matemáticas] ^ + [/ matemáticas] + O [matemáticas] _2 [/ matemáticas].

[…] Aproximadamente un tercio de la energía luminosa disponible se captura como NADPH durante la fotólisis y la transferencia de electrones. […] El oxígeno como subproducto ya no sirve para la reacción y, por lo tanto, se libera a la atmósfera.

Gráfico del espectro EM de luz solar extraído de www.ces.fau.edu/NASA ( Radiación electromagnética ). Texto de acompañamiento (del sitio web de CSI):

El espectro electromagnético del sol

La energía que llega a la Tierra se conoce como radiación solar. Aunque el sol emite radiación en todas las longitudes de onda, aproximadamente el 44% cae dentro de las longitudes de onda de luz visible. La región del espectro conocida como luz visible (luz que nuestros ojos pueden detectar) se compone de longitudes de onda relativamente cortas en el rango de 400 nanómetros (nm), o 0.4 micrómetros (μm), a través de 700 nm, o 0.7 μm.

Espectro de absorción de fotosíntesis levantado de Photosynthesis .ppsx (presentación animada de PowerPoint).

Todo el espectro de luz visible, más un poco.

Incluyendo la mayoría de la luz verde , al contrario de lo que a menudo se dice . El verde es el menos eficientemente absorbido por la clorofila, y cuando se considera un dosel, la mayor parte se absorbe.

Absorción de luz para la fotosíntesis

Hace unas semanas, mi clase de Science Lab probó la cromatografía de los pigmentos de una hoja roja / verde. Frotamos una hoja con una moneda, dejando colorantes y pigmentos debajo del papel de filtro. Luego tomamos el papel, colocamos la punta en alcohol y dejamos que la acción capilar haga lo suyo.

Los pigmentos de la hoja roja salieron como una extraña gota roja. Los pigmentos de la hoja verde, sin embargo, eran un poco más pronunciados. El papel para la hoja verde también mostraba una mancha verde opaca, pero un poco más arriba, un toque de luz verde vivo iluminó el papel. Esto, supimos, era clorofila. Viene en dos formas diferentes, clorofila ayb, una de un tono verde más amarillo que la otra. Junto con algunos otros colorantes verdes / amarillos diferentes, la clorofila absorbe los colores más oscuros de la luz solar, reflejando solo el amarillo y el verde. Los rojos, azules y púrpuras que se absorben proporcionan la energía necesaria para apartar algunas moléculas y comenzar la fotosíntesis.

Los tintes que absorben y reflejan ciertas partes de la luz solar para su uso en la fotosíntesis.

Absorben el color rojo con una longitud de onda de 680–700 nm. El color azul con una longitud de onda que oscila entre 450 y 495 nm se utilizó en la fotosíntesis.

Una vez que la luz azul fue absorbida, la luz azul pasará a la molécula de la antena con una molécula de fotopigmento diferente, como los carotenoides, para reducir la energía que aumenta la longitud de onda de 680 a 700 nm para volver a ser de color rojo.

La luz con una longitud de onda de 680 nm se absorberá en el Centro de reacción PSII y la longitud de onda de 700 nm se absorberá en el Centro de reacción PSI para realizar una función específica.

Partes del espectro de luz visible son las más utilizadas por la clorofila en las plantas. Para las plantas verdes, absorben luz visible que no es verde como se describe en el primer gráfico aquí.

Otros organismos menos comunes (algas rojas, por ejemplo) tienen espectros de absorbancia diferentes, pero aún utilizan luz en el rango aproximado del espectro electromagnético.

No es mi área, pero un amigo que sabe sobre esto dice que depende de la planta. Algunas plantas tolerantes a la sombra absorben más luz roja, otras más azul pero la luz roja y azul son absorbidas por la clorofila. Hay dos tipos de clorofila. La imagen en la parte superior de esta página ilustra esto.

Como sabemos, las hojas son en su mayoría de color verde y las hojas son la parte sintetizadora de energía de una planta, esto significa que la luz verde que vemos no se absorbe y se refleja. se observa realmente la luz que no sea verde, generalmente se absorbe el espectro visible que tiene mayor longitud de onda.

Como otros han sugerido, lea principalmente y azul, aunque las longitudes de onda verdes seguirán siendo mejores que sin luz.

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