fotosÍntesis · c3 c4 cam la mayoría casi siempre generalmente presentan una presentan presentan...
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LA FOTOSÍNTESIS
La fotosíntesis es mucho más que
esa reacción
Clorofila
ENERGÍA DISPONIBLE PARA LAS FUNCIONES
CELULARES
ENERGÍA DEL SOL
FOTOSÍNTESIS
PRODUCCIÓN DE OXIGENO,
CARBOHIDRATOS Y OTRAS MOLECULAS
ORGANICAS
NECESIDAD DE AGUA Y CO2
LIBERACIÓN DE AGUA Y CO2
RESPIRACIÓN CELULAR
NECESIDAD DE OXÍGENO,
CARBOHIDRATOS Y OTRAS.
CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ENERGÍA EN LOS SERES VIVOS
REGENERACIÓN DEL RECEPTOR DEL CO2
FIJACIÓN DEL CO2
REDUCCIÓN
Fotosistema I
Fotosistema II Fotosistema I
e-
e-
e-
H2O
O2
H+H
++Fotón
e-
e-
ADP + Pi ATP
Fotón
e-
Fotón
e-
ADP + Pi
ATP
e-
e-
NADP+
H+H
+++H
+
NADPH
Cadena de transporte electrónico
Cadena de transporte electrónico
FLUJO DE ELECTRONES NO CÍCLICO
FLUJO DE ELECTRONES CÍCLICO
3 x CO2
P
1 x gliceraldehido 3-fosfato
+H+
6 x NADPH
3 x ATP
6 X ATP
3 x ADP
6 x ADP
6 x Pi
6 x NADP
GLUCOSA Y OTROS
COMPUESTOS ORGÁNICOS
FASE OSCURA - CICLO DE CALVIN
6 x 1,3-bifosfoglicerato
PP
6 x gliceraldehido 3-fosfato
P
6 x 3-fosfoglicerato
P
3 x ribulosa 1,5 bifosfato
P P
5 x gliceraldehido 3-fosfato
P
FASE LUMINICA
Cuando un rayo de luz pasa a través de un
prisma, se rompe en colores. Los colores
constituyen el espectro visible.
Los colores del espectro que el pigmento clorofila
absorbe mejor son el violeta, el azul y el rojo.
¿Porqué las plantas son
verdes?
Luz transmitida
Los cloroplastos
absorben energía
de la luz y la
convierten en
energía química
LuzLuz reflejada
Luz absorbida
Luz transmitida Cloroplasto
EL COLOR QUE SE VE ES EL QUE NO SE ABSORBIÓ
Localización y estructura del cloroplasto
SECCION TRANSVERSAL DE HOJA CELULA DE MESOFILO
HOJA
Cloroplasto
Mesòfilo
CLOROPLASTO Espacio intermembranal
Membrana externa
Membrana interna
Compartimento tilacoidal TilacoideEstroma
Granum
EstromaGrana
Espectros de absorción de pigmentos
La fase luminosa
Los principales acontecimientos que ocurren en la fase luminosa se podrían resumir de la siguiente manera:
a- Síntesis de ATP o fotofosforilación que puede ser:
– acíclica o abierta
– cíclica o cerrada
b- Síntesis de poder reductor NADPH
c- Fotólisis del agua
Organización del tilacoide
Los fotosistemas: son organizaciones de pigmentos y
proteínas que se localizan en los tilacoides.
Ruptura de agua Fotosistema II
Producción de NADPHFotosistema I
ATP
Dos tipos de
fotosistemas operan
coordinadamente en la
fase lumínica de la
fotosíntesis
¿Qué ocurre cuando un pigmento
fotosintético absorbe luz?
• 1. La energía se disipa en forma de
calor.
• 2. La energía se emite como una
longitud de onda más larga
(fluorescencia).
• 3. La energía da lugar a una reacción
química.
Estado excitadoe
Calor
Luz
Fotón
Fluorescencia
Molecula declorofila
Estado basal
2
(a) Absorcón de un foton
(b) Fluorescencia de una soluciòn de cloriofila aislada
Excitación de la clorofila La pérdida de energía debido al
calor ocasiona que los fotones
sean menos energéticos.
La pèrdida de energía se refleja
en una longitud de onda más larga.
Energía= (Constante de Planck)
x (velocidad de luz/(Longitud de
onda de luz
Transición hacia el extremo del
rojo.
e
Incidencia de la luz sobre los fotosistemas
Transporte de electrones
El oxígeno liberado proviene del agua
Fotofosforilación no cíclica
Fotofosforilación cíclica
Productos de la fase luminosa
Síntesis de ATP: ATP sintasa
ATP sintasa
3H+ 1ATP
1NADPH 6H+ 2ATP
• La producción de ATP según la teoría
quimiosmótica
Lumentilacoidal(Alto H+)
Membrana tilacoidal
Estroma(Bajo H+)
LUZ
Antena
LUZ
CADENA DE TRANSPORTE
ELECTRÓNICO
FOTOSISTEMA II FOTOSISTEMA I ATP SINTASA
Fdox Fdred
NADP+ NADPH
ferredoxin NADPreductasa
P700+
Chlox ChlredP680+
Phox Phred
P680hv
<680nm P680*(FSII)
P700hv
<700nm P700*(FSI)
PCox PCred
Q QH2
PCox PCred
Cit bfH+Fe-Sox Fe-Sred
Qox Qred
O2 + 4H+ 2H20
Fotosistema II. Fragmentación del
agua
Fotosistema I. Producción de NADPH
Conservación hídrica
Por cada gramo de CO2 fijado se pierde aproximadamente la siguiente cantidad de agua por transpiración en las plantas:
CAM: 50 a 100 mL
C4: 250 na 300 mL
C3: 400 a 500 mL.
Por lo tanto, el mecanismo CAM es una buena estrategia para conservar agua.
TIPO DE PLANTA
C3 C4 CAM
La mayoría Casi siempre Generalmente
presentan una presentan presentan
tasa fotosintética alta tasa baja tasa
moderada fotosintética fotosintética
Se desarrollan bien Se desarrollan bien Se desarrollan bien
en climas templados en alta luminosidad, en ambientes
y lluviosos-nublados altas T y ambientes áridos
semiáridos.
Tienen una pérdida Tienen una pérdida Conservan el agua
de agua considerable de agua condiderable en forma eficaz
Se fotosaturan con un Realmente no se No se logran
1/5 de la luz solar. fotosaturan fotosaturar.