En 1939, Robin Hill y col. encontraron que una suspensión de cloroplastos aislados puede desprender O2 en presencia de luz, si se suministra un compuesto oxidado capaz de aceptar electrones procedentes de la fotolisis del agua. De esta forma, el proceso de desprendimiento de O2 en la fotosíntesis pudo ser separado del de la fijación de CO2. (1)
Desde un punto de vista cuantitativo el tipo de fotosíntesis más importante es la oxigénica, en la cual se consumen H2O, CO2 y luz para generar (CH2O)n y O2 (de aquí su nombre). En los eucariotas la fotosíntesis es llevada a cabo íntegramente dentro de organelas especializadas: los cloroplastos. Éstos están delimitados por dos típicas membranas (bicapas lipídicas) y es por ello que mediante los procedimientos adecuados pueden obtenerse aislados del resto de los componentes celulares, y fotosintéticamente activos. (2)
La clorofila tiene la capacidad de transformar la energía luminosa absorbida en energía química, canalizándola hacia reacciones celulares de biosíntesis. El pigmento no entra en si en las reacciones químicas que se llevan a cabo, si no que ejerce solamente una acción catalítica que activa las reacciones sin intervenir en ellas. Esta acción catalítica es extraordinariamente rápida y trabaja en fracciones de segundo. La clorofila, el pigmento verde común a todas las células fotosintéticas, absorbe todas las longitudes de onda del espectro visible, excepto las de la percepción global del verde, detectado por nuestros ojos. (3)
En la hoja intacta, los principales aceptores naturales de electrones son la ferredoxina y el NADP, pero se inactivan durante el proceso de aislamiento de los cloroplastos. “in vitro”, estos aceptores naturales pueden sustituirse por el 2,6 diclorofenolindofenol (DCPIP). Este compuesto es azul en forma oxidada (quinona) pero se decolora lentamente cuando se reduce (fenol). La reacción que tiene lugar es la siguiente:
