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Por su parte la FB se ha propuesto calcularla usando la eficiencia con que ella atrapa la
radiación solar.
Podemos definir la eficiencia global de la fotosíntesis como:
Efg RFA = Energía atrapada*100* Eula * energía incidente-1. (24)
EfgRFA = eficiencia global de la radiación fotosinteticamente activa.
Eula eficiencia de uso de la luz atrapada.
Así, la cantidad de radiación solar que cae en un área dada pone un límite máximo posible
a los rendimientos cuando no hay otras limitaciones. De acuerdo al Ciclo de Calvin la
reducción de una molécula de CO2 a CH2O requiere de 2 NADPH y 3 ATP. Para generar
los dos NADPH se debe mover 4 electrones, desde el agua al NADPH, lo que necesita de
8 fotones, con energía equivalentes a las de un fotón de 680 y otro de 700 nm según el
esquema Z de la fotosíntesis. La fotolisis de dos moléculas de agua, en el lumen del
cloroplasto, genera 4 electrones y 4 H+. Por otra parte hay otros 8 protones movidos por
estos 4 electrones y el citocromo b6f, ubicado entre el PII y el PSI, desde el estroma al
lumen. Estos 12 protones al salir del lumen al estroma por la ATPsintetasa, según
mecanismo propuesto por Mitchell, forman tres ATP dado que para formar una molécula
de ATP se requiere 4 H+ (Taiz y Seiger, 1998).
Como la energía del quantum de 680 nm es 42,04695 kcal por Einstein o mol de fotones y
la energía de 700 nm es 40,8456 kcal por Einstein, se requiere 82.8925 kcal por electrón
movido. Como es necesario mover 2 mole de electrones para producir 1 mol de NADH, se
necesita 165,785 kcal por mol reducido.
La biosíntesis global de glucosa se ha establecido como:
6CO2+ 12 H2O+12 NADPH+18 ATP
C6 H12 O6 + 18 ADP + 18 H3PO4+12 NADP+
Por lo tanto por mol de glucosa formado se necesita 12 NADH2 (24 electrones = 48
fotones = 1989 kcal) y 18 ATP pero como se forman 48 ATP (la fotofosforilación requiere
14.1 kcal/mole, Nobel, 1974) al producirse los 12 NADH2 sobran 30 ATP (219 kcal).
Así, la energía atrapada por la fotosíntesis sería la energía libre contenida en una mol de
Glucosa (686 kcal) + la disponible en 30 ATP (219), 905 kcal.
Además, se estima que solo un 75% de la luz absorbida es aprovechable en el proceso
siendo el resto disipado como calor ya que los fotones de largos de onda menores a 680
que son canalizados al PSII contienen más energía que la necesaria y hay perdidas
cuando los electrones pasan de un estado foto excitado triplet a los niveles transicionales
(Conn y Stumpf, 1972).
EfgRFA = 905*0,75 *100/1989= 34.12%
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