¿Cómo funciona el túnel cuántico en la fotosíntesis?

La tunelización cuántica es un efecto que hace que las partículas superen una barrera energética que es más alta que su estado de energía. Puede imaginarlo como un automóvil que atraviesa una pared sin dañarse ni dañar la pared. La única diferencia es la escala.

La fotosíntesis es un proceso ampliamente utilizado por las plantas para producir azúcar y oxígeno utilizando agua y CO2 con la ayuda de la luz solar.

Teniendo esto en cuenta, para poder producir plantas de azúcar hay que absorber la luz. Esto significa que el túnel cuántico es un efecto negativo muy insignificante en el proceso de fotosíntesis que causa la pérdida de luz solar debido a los fotones que pasan libremente. Pero como mencioné, esto no debería tener efectos graves en la fotosíntesis del proceso, ya que el túnel cuántico ocurre en cantidades muy pequeñas.

Se hipotetiza una imagen mecánica cuántica casi completa de la fotosíntesis, pero a partir de ahora, solo se explica bien un poco del comienzo de la reacción.

La fotosíntesis se logra mediante moléculas de clorofila en los cloroplastos de las células fotosintéticas. Los fotones de un rango definido de longitudes de onda caen sobre los cloroplastos y excitan el fotocomplejo. Parte de la energía se pierde como calor, pero la mayor parte se captura a través de excitones, pares de electrones en los cromóforos.

Cuando se absorbe la luz, según los modelos clásico / semiclásico, puede tomar uno de los muchos caminos hacia el centro de reacción para ser absorbido. Sin embargo, ahora sabemos que estos excitones exhiben coherencia cuántica, un fenómeno en el que ambas ondas ocupan la misma fase y, por lo tanto, interfieren positivamente. En esencia, esto maximiza la eficiencia de la absorbancia en la energía de los fotones.

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