¿Que es la fotosíntesis?
• Proceso donde las plantas capturan energía solar y la convierten en energía química contenida en las moléculas de carbohidratos, lípidos y proteínas
¿Que es la luz?
La luz es una radiación que se propaga en todas direcciones y siempre en línea recta en forma de ondas electromagnéticas.
¿Que sucede en la fotosíntesis?
Plantas son fotoautótrofos o fotótrofos: mediante la fotosíntesis elaboran azúcares usando la luz como fuente de energía y el dióxido de carbono como fuente de carbono
¿Quien contiene a los pigmentos fotosintéticos?
Cloroplastos
¿Cual es el principal pigmento fotosintético?
la clorofila a
¿Que absorbe la clorofila a?
Absorbe luz violeta, azul, anaranjado - rojizo, rojo.
¿Cuales son los pigmentos accesorios?
Incluyen clorofila b, c, d y e
Los carotenoides que pueden ser de dos tipos: los carotenos (amarillos) y las xantofilas (naranjas). Ej. Tom
ate, chile y zanahorias.
Las Ficobilinas: Ficocianina y Ficoeritrina, pigmentos presentes en algas y cianobacterias
Estos absorben energía que clorofila no puede absorber
¿Características de la clorofila?
- La Clorofila absorbe todas las longitudes de onda de luz visible excepto el verde, el cual es reflejado, de ahí la coloración verde de las hojas y otras estructuras
- La molécula de clorofila está formada por una cabeza tetrapirrólica con un átomo de magnesio en su centro, y una cola de fitol (alcohol de cadena larga).
Características de la fase luminosa
- Requiere energía de luz del sol
- Ocurre en los tilacoides, a través de los fotosistemas
- Genera energía (e-) que es transportada por moléculas especiales (ATP y NADPH–) para utilizarse en segunda fase
- Un fotón es capturado por el pigmento fotosintético de un centro de reacción, provocando la excitación de un e- el cual es elevado a un nivel de energía superior (estado excitado) y por reacciones redox la energía del e- se convierte en ATP y NADPH– y a la vez ocurre fotólisis del agua.
Tipos de fotosistemas
Fotosistema I (FSI): Fotosistema II (FSII)
Características del Fotosistema I (FSI):
asociado a clorofila a, absorbe luz a longitudes de onda de 700 nm (P700)
• Se localiza, casi exclusivamente, en las lamelas estromales y en la periferia de los grana.
• Se transfieren dos e- a la molécula de NADP+ reduciéndola para formar NADPH (en el lado de membrana tilacoidal que mira hacia el estroma)
• El FSI se considera entonces como un fuerte reductor
Características del Fotosistema 2 :
asociado a clorofila a, con un centro de reacción absorbe luz a una longitud de onda de 680 nm (P680)
• Se produce fotólisis del agua (oxidación) y liberación de oxígeno
H2O ==> 1/2O2 + 2 H+ + 2 e¯
• Ambos fotosistemas operan en serie, transportando electrones, a través de una cadena transportadora de electrones
• Se considera el FSII como un fuerte oxidante
Resultado de la Fotofosforilación No Cíclica
- Se produce ATP y NADPH
* Se libera oxigeno
Características de la fotofosforilacion ciclica:
- En este caso también se produce un bombeo de protones al espacio intratilacoidal que permite la síntesis de ATP adicional (fotofosforilación cíclica)
- Pero que no se reduce el NADP+ a NADPH, ni se liberará oxígeno, porque no podrá haber oxidación del agua.
Resultado del Ciclo de Calvin - Benson
- Se reduce el CO2 utilizando ATP y NADPH provenientes de Primera Fase, para formar compuestos más complejos.
- Se forman los enlaces C – C de los carbohidratos (ciclo de Calvin) a partir del CO2 proviene de la atmósfera o del agua (en plantas acuáticos/marinos).
- Incorporación del CO2 se conoce como fijación del Carbono.
Ciclo de Calvin - Benson
- Fijación de una molécula de carbono: Un azúcar de 5 carbonos, la ribulosa difosfato (RuDP) se une al CO2, formando una mol. de 6 carbonos, que se rompe en 2 mol. de 3 carbonos (3-Fosfoglicérico o PGA). Esta reacción está catalizada por la enzima RuDP carboxilasa oxigenasa (RuBisCO)
- Síntesis del Fosfogliceraldehído (PGAL): El ATP devuelve la energía y el NADPH2 cede los hidrógenos al 3-Fosfoglicérico, formando el PGAL.
- Por cada seis vueltas del ciclo se forma una glucosa fosforilada
- Formación de compuestos orgánicos: El PGAL puede dar origen a la Glucosa, Fructosa, Almidón, también puede formar grasas y aminoácidos para formar proteínas.
PGAL
Glicelaldehído-3-fosfato
Es base para formar otras moleculas.
¿Que factores afectan la fotosintesis?
• La cantidad de luz: fuente de energía
• La concentración atmosférica de CO2: fuente de carbono
• La disponibilidad de agua: Fotólisis y medio para los procesos metabólicos
• La temperatura, influye en todos los procesos enzimáticos y metabólicos; juegan un papel la disponibilidad de agua, puede afectar al grado de apertura estomática y por tanto a la difusión del CO2, y la disponibilidad de nutrientes.
• Las características propias del vegetal (estructurales, bioquímicas, etc.)
- La densidad de los estomas y su sensibilidad
- La edad de la hoja y el área foliar
• Disponibilidad de sustrato, obtención de nutrientes y minerales
• Fotorrespiración
PGA
Ácido 3-Fosfoglicérico
El PGA se convierte en PGAL, usando ATP y NADPH.
¿Cual es problema de la fotorrespiración?
- En presencia de suficiente CO2, la enzima RuBisCO introduce el CO2 en ciclo de Calvin. Sin embargo, si la concentración de CO2 en la hoja es muy pequeña comparada al O2, la enzima cataliza la reacción de la RuDP con el oxígeno, proceso de fotorrespiración, los glúcidos son oxidados a CO2 y agua en presencia de luz.
- A diferencia de la respiración mitocondrial, la fotorrespiración es un proceso donde la energía se pierde, y no se produce ni ATP ni NADH.
- En algunas plantas, cerca del 50 % del carbono fijado en la fotosíntesis puede ser reoxidado a CO2 durante la fotorrespiración.
PEP
ácido fosfoenolpirúvico
Características de la segunda fase :
Independiente de la luz solar
Ocurre en el stroma
Productos de la FL (atp y nadph) para formar enlaces covalentes c-c
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