El origen del color en la naturaleza. Una introducción a la química ...

CAPÍTULO 8
Fotoquímica
Figura 8.1 En la fotosíntesis, las plantas utilizan la energía solar para hacer reaccionar
el dióxido de carbono y el agua a fin de generar los carbohidratos (C 6
H 12
O 6
ó glucosa), proceso en el cual se libera oxígeno. Por otra parte, en la respiración de
plantas y animales se produce la oxidación de estos carbohidratos, liberando en el
proceso bioenergía (ADP/ATP) y nuevamente dióxido de carbono y el agua.
Existen dos centros de reacción fotoquímica, denominados respectivamente
fotosistema I (FSI) y fotosistema II (FSII). El FSI involucra
a la clorofila-a (ver capítulo 4), que es responsable de la absorción de
fotones con una longitud de onda de 700 nm. Una vez fotoexcitado, el
FSI actúa como un agente reductor y los electrones que él transfiere son
utilizados en última instancia para la reducción de CO 2
hasta llegar a
carbohidratos. La forma oxidada del FSI, remanente luego de la transferencia
electrónica, no es suficientemente fuerte para oxidar al agua. Por
lo tanto, vuelve al estado reducido, y este proceso está acoplado con la
transformación de dos moléculas de ADP en ATP.
Por su parte el FSII, que se fundamenta en la clorofila-b, opera
con luz de longitud de onda igual a 680 nm. Este sistema genera una
forma oxidada con fuerza suficiente como para oxidar agua. Esta reacción
involucra un cúmulo de Mn/O que es responsable de transferir los
electrones al centro fotoquímico.
Por otro lado, la luz absorbida por los fotosistemas debe ser transferida
rápida y eficientemente. Esto ocurre mediante la utilización de
los sistemas llamados “clorofilas antenas” y a través de una serie de
cadenas carotenoides.
Celdas solares
Por definición, las celdas solares, también llamadas celdas fotovoltaicas
(Figura 8.2), son dispositivos capaces de transformar la luz
solar en energía eléctrica. Estas celdas pueden ser fabricadas a partir
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