El fotosistema II, parte 2

Fotosíntesis, el cloroplasto y las bacterias fotosintéticas Evolución del fotosistema I y II Introducción a la evolución de la fotosíntesis Energía y biocompuestos Evolución de las cadenas de transporte de electrones El fotosistema I El fotosistema II, parte 1 El fotosistema II, parte 2 La gran crisis de oxígeno
El fotosistema II, parte 2
Mencionamos anteriormente que el fotosistema I despoja de un protón y un electrón al ácido sulfhídrico, pero lo que no se mencionó es que, en el proceso, el otro protón se desprende del azufre, el cual se convierte el azufre molecular, y el protón liberado externamente reacciona con el agua para formar iones hidronio, lo cual acidifica el medio externo.
Del mismo modo que sucede con la cadena de transporte de electrones en sentido directo, la acumulación de protones en el medio externo puede ser útil si la bacteria es eficiente en sacarlos de sí misma.  

Figura F2-01. Tres esquemas que representan el funcionamiento de la cadena de transporte de electrones. "Arriba" en las bacterias verdes sulfurosas la cadena se usa en doble vía, si la flecha apunta hacia la NADH deshidrogenasa funciona como fotosíntesis, y si la flecha apunta hacia abajo como respiración celular. "En medio" tenemos el funcionamiento de la cadena de transporte de electrones en la fotosíntesis tipo II de cloroplastos y cianobacterias. "A bajo" tenemos la cadena de transporte de electrones de la respiración celular aeróbica. Resalta el hecho de que en el fotosistema I de las bacterias verde sulfurosas la cadena de transporte de electrones se usa a medias, mientras que en el fotosistema del tipo II se emplea de manera completa.

De este modo las ATPasa que sirven como bombas de protones se pueden emplear como sintetizadores de ATP, que es otro de los componentes típicos de la fotosíntesis.
El siguiente paso importante fue la evolución del ciclo de reacciones de fijación de carbonos, que es opuesto al ciclo de Krebs, nos referimos al ciclo de Kalvin-Benson.
Es en este punto evolutivo donde los linajes que conllevaron a la respiración celular aeróbica se separan del de la fotosíntesis moderna. Ambas heredan una cadena de transporte de electrones con una f1f0 ATP sintetasa que depende de un ambiente ácido para funcionar, así como por un ciclo de reacciones que sirve para conectar el dióxido de carbono con moléculas de varios carbonos más complejas.

Figura F2-02. Esquema del fotosistema tipo II, enfoque su atención las dos reacciones que elevan el nivel de energía de los electrones a lo alto

Finalmente, e el linaje de las cianobacterias ocurre una duplicación de la proteína que sirve como fotosistema, lo cual permite cargar con más energía a los ácidos de los cuales se extraen electrones y protones. Este paso es fundamental ya que le permite a la bacteria emplear ácidos con electrones de menor energía como el agua.

Figura F2-03. Diagrama evolutivo de varios tipos de fotosíntesis conocidos actualmente y de sus parientes las respiraciones celulares dependientes de cadena de transporte de electrones.

Una vez esto sucede, las bacterias quedan liberadas de sus cunas de minerales para colonizar el resto del planeta, empleando al agua como fuente de electrones y protones, y al dióxido de carbono como fuente de carbono y oxígeno. PRINCIPAL REGRESAR