¿Cómo afecta el color de la luz a la fotosíntesis?
Introducción
¿Cómo afecta el color de la luz a la fotosíntesis?
La luz blanca contiene todos los colores del arco iris y, de hecho, ciertos colores afectan la fotosíntesis de maneras específicas.
No siempre es fácil encontrar toda la información en un solo lugar, por eso escribimos esta guía visual, un manual sencillo para principiantes y una revisión rápida para científicos y agricultores en formación.
Fig. 1 Colores de la luz de cultivo y plantas.
Para el contexto: ¿Dónde ocurre la fotosíntesis?
Fig. 2 La fotosíntesis ocurre en la membrana tilacoide
La fotosíntesis ocurre en la membrana tilacoide, enterrada profundamente dentro de una célula vegetal (Célula vegetal > Cloroplasto > Tilacoide > Membrana).
Pequeña fábrica
Aparte de la química de la Figura 3, se puede considerar como una pequeña línea de producción de una fábrica que convierte la luz en energía utilizable por las plantas. Absorbe luz en dos estaciones, PSII y PSI. Luego, esta luz se procesa y se convierte en ATP y NADPH (es decir, energía utilizable por las plantas).
Fig. 3 El proceso en la membrana tilacoide es como una línea de producción en una fábrica
PSII y PSI son dos estaciones importantes en nuestra línea de producción de fábrica, donde se recibe la luz.
Clorofila-a y Clorofila-b
PSII y PSI contienen clorofila-a y clorofila-b, que son dos de las moléculas absorbentes de luz más importantes.
Todos los colores
Todos los colores visibles del sol o de las luces de crecimiento, es decir, 400 nm-700 nm, pueden desencadenar la fotosíntesis hasta cierto punto en ambos tipos de moléculas de clorofila.
De un solo color
Incluso una luz monocolor, ya sea verde, roja o azul, puede desencadenar e invocar la fotosíntesis por sí sola, aunque no de manera muy eficiente.
Luz azul y roja
Sin embargo, son la luz azul y la roja las más efectivas en la fotosíntesis. Ambas clorofilas son sensibles a estos colores como lo indica la tabla de absorción de clorofila (Figura 4a).
Fig. 4a Absorbancia de clorofila-a, b
Luz roja y roja lejana
Además, la clorofila-a realiza la mayor parte del trabajo de los dos tipos de clorofila, lo que significa que es más activa que la clorofila-b para desencadenar y mantener los procesos en PSII y PSI.
Y lo hace principalmente con dos colores de luz roja. En PSII, la clorofila-a absorbe fácilmente la luz roja, alrededor de 680 nm. En PSI, la clorofila a absorbe fácilmente la luz roja lejana alrededor de 700 nm.
Luz azul
La clorofila b es más sensible a la luz azul.
Aunque la clorofila-a hace la mayor parte del trabajo en PSII y PSI, la clorofila-b sigue siendo vital. Esto se debe a que la luz azul tiene una longitud de onda más corta y más energética, lo que permite que la clorofila-b proporcione energía a los llamados "centros de reacción" de PSII y PSI.
En resumen, la clorofila-b ayuda a alimentar los fotosistemas PSII y PSI y se la conoce como molécula o pigmento “accesorio”.
Fig. 4b La luz azul tiene una longitud de onda más corta y más energética
Luz verde
La luz verde es menos activa en la fotosíntesis en comparación con la luz azul y roja.
Sin embargo, la luz verde puede penetrar más profundamente en una hoja. Esto significa que puede llegar a las clorofilas más profundamente en el tejido de una hoja, más que la luz azul o roja, que sólo se absorben superficialmente.
La luz verde también puede transmitirse a través de una hoja, llegando a las hojas de las capas inferiores y aún provocando cierto grado de fotosíntesis. Esto se aplica especialmente a las plantas agrícolas tupidas, como el cannabis medicinal.
Luz ultravioleta
¿Qué pasa con la luz ultravioleta?
La clorofila no absorbe la luz ultravioleta y no desempeña un papel directo en la fotosíntesis.
Sin embargo, otros fotorreceptores como los criptocromos y UVR8 absorben la luz ultravioleta en otras áreas de la planta y participan en la inmunidad, el sabor y la vida útil de la planta.
1a imagen: El espectro de la luz solar incluye un complemento completo de colores. Todo lo que una planta necesita.
2a imagen Espectro para luz de crecimiento azul y roja, centrándose en el rojo, que es beneficioso para PSII.
3a imagen: Espectro de luz de cultivo que enfatiza el rojo y el rojo lejano, beneficioso para PSII, PSI. Pero este Far-red es especialmente para inducir la floración. También se enfatiza que la luz azul proporciona suficiente potencia para ayudar a aumentar el PSII y el PSI, aumentando eventualmente la producción de azúcar para la floración.
Resumen
Las plantas y los diferentes colores de la luz tienen relaciones únicas: aquí os dejamos un resumen
Todos los colores de luz entre 400 nm y 700 nm pueden desencadenar e invocar la fotosíntesis hasta cierto punto.
La luz roja y roja lejana son las más efectivas para desencadenar y mantener la fotosíntesis en PSII y PSI, respectivamente.
La luz azul proporciona una fuente de alta energía para ayudar a alimentar PSII y PSI.
La luz verde, aunque menos eficiente, aún puede penetrar las capas superiores de las hojas para invocar la fotosíntesis en las capas inferiores de las hojas.
Dicho esto, los agricultores de interior están recurriendo a medidores PAR “espectrales”, distinguiendo y ajustando los colores de la iluminación LED dinámica o secundaria para su ventaja. Esto podría significar aumentar el rendimiento, el tamaño de las hojas y la longitud del tallo, mejorar la forma de la planta, el sabor de la fruta o de las hojas, o gestionar artificialmente las estaciones.
Los productores se están convirtiendo en científicos y emplean las estrategias y herramientas de color adecuadas para ganar confianza en sus habilidades agrícolas de interior.
Medidor PAR espectral UPRtek
Article Original: https://www.uprtek.com/en/blogs/how-does-light-color-affect-photosynthesis
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