Suplemento 3.5: Algas y Fotosíntesis
Las algas, como las plantas, producen compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos (es decir, dióxido de carbono y agua) al capturar y utilizar la energía de la luz solar. Por lo tanto, también se les conoce como productores primarios.
La fotosíntesis tiene lugar en orgánulos llamados cloroplastos en células eucariotas. Los cloroplastos contienen una membrana externa e interna y estructuras en forma de panqueque llamadas tilacoides. La energía es captada de la luz solar por los pigmentos (clorofilas a y b, y carotenoides) almacenados en los tilacoides.
La fotosíntesis ocurre en dos etapas comúnmente conocidas como fase luminosa (se requiere luz) y fase oscura (no se requiere luz directamente).
Durante la fase luminosa, la energía capturada de la luz solar es absorbida por proteínas que contienen clorofila. En las algas, estas proteínas están incrustadas en la membrana plasmática. Parte de la energía luminosa acumulada por las clorofilas se almacena en forma de trifosfato de adenosina (ATP); el resto de la energía se utiliza en las reacciones que convierten el dióxido de carbono en compuestos orgánicos (biomasa). El oxígeno se produce como subproducto de la fase luminosa. Así, durante esta fase, la energía de la luz se convierte en energía química necesaria para la fase oscura.
Durante la fase oscura (o ciclo de Calvin), se utilizan seis moléculas de dióxido de carbono para producir azúcar (glucosa). Debido a que las algas usan dióxido de carbono y liberan oxígeno como producto de la fase luminosa, desempeñan un papel importante en el mantenimiento de las concentraciones adecuadas de dióxido de carbono y oxígeno en el medio ambiente, a través del ciclo del carbono y el ciclo del oxígeno.
Las algas usan diferentes pigmentos para recolectar la luz, es decir, las que absorben principalmente la luz azul y roja (clorofilas), las que absorben principalmente la luz azul y verde (carotenoides) y las que principalmente absorben la luz azul o roja (ficobiliproteínas). La cantidad de luz absorbida depende de la composición del pigmento y la concentración que se encuentre en el alga. Algunas algas absorben más luz que otras en una longitud de onda determinada y, por lo tanto, son potencialmente capaces de convertir más energía luminosa de esa longitud de onda en energía química a través de la fotosíntesis.
Todas las algas usan clorofila-a para recolectar luz fotosintéticamente activa, algunas especies de algas usan clorofila-b y/u otras clorofilas para recolectar luz adicional de longitudes de onda del espectro que no absorben la clorofila-a o -b.