Ruta Metabólica de Fotosíntesis

PRESENTADO POR:

Vanessa Jaramillo Orjuela

Valentina Cañón Montenegro

Wendy Castrillón Moreno

FOTOSÍNTESISLa fotosíntesis es un proceso anabólico ya que no se produce de forma espontanea sino que requiere de la energía de la luz de la que se valen las células para obtener energía.

Tiene lugar en los cloroplastos de las células eucariotas, en los tilacloides de las cianobacterias y en la membrana celular y el citoplasma de las bacterias fotosintéticas.

Puede considerarse como un proceso de oxido-reducción en el que un compuesto se oxida y cede electrones (generalmente H2O) y otro compuesto los acepta y se reduce (normalmente el CO2).

6CO2+12H2O+LUZ -----> C6H12O6+6O2+6H2O

Se transforman el agua y el CO2 en compuestos orgánicos reducidos (glucosa y otros), liberando oxígeno

FASES DE LA FOTOSÍNTESIS

o FASE LUMINOSANecesita de la luz para llevarse a cabo, por lo tanto sólo se lleva a cabo durante el día.

CLOROFILA

Es un compuesto orgánico, formado por

moléculas que contienen átomos de C,H,O,N y Mg

La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de la molécula de agua (H2O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno

(O)

FOTOSISTEMAS

EL COMPLEJO ANTENAEsta formado por un conjunto de entre 200 y 400 moléculas de pigmentos que

absorben la energía de la luz a diferentes longitudes de onda y la transmiten hacia

la “clorofila A” del centro de reacción llamada Corofila diana.

EL CENTRO DE REACCIÓNEsta formado por un par de moléculas de

“clorofila A”. La clorofila del centro de reacción recibe la energía de la luz

absorbida por los pigmentos del complejo antena y es la única molécula del

fotosistema capaz de oxidarse y ceder un electrón.

FOTOSISTEMAS VEGETALES SUPERIORES

FOTOSISTEMA I: FOTOSISTEMA II:

Molécula de clorofila (P700) que absorbe más fuertemente las ondas lumínicas con longitud de onda de

700 nanómetros.

Molécula de clorofila (P680) que absorbe más fuertemente las ondas lumínicas con longitud de onda de

680 nanómetros

FASE LUMINICA ACICLICA:

Fotones de luz

Llegada

Fotosistema llprovocando

La expansión del pigmento diana (clorofila P680).

La captación de e- procedentes de la fotólisis del H20 y el que la molécula de clorofila ceda o capte e- está en función de su potencial redox.

2H2O --------> 4H+ + 4e- + O2

Más - el potencial de la molécula de clorofila › su capacidad donadora, Más + el potencial de la molécula de clorofila › su capacidad de aceptar.

La clorofila P680la feofitina (aceptor primario)

Cederá los e-

Molécula plastoquinona (atravesar la membrana )

a

los pasa a

servirá de paso de los e-

Complejo citocromo b6f

Cede protones

la plastocianina (donador primario de electrones del

fotosistema l)

Nueva excitación

Hará que el potencial redox

sea más -

clorofila P700

Los e- captados serán cedidos

Aceptador A0

Ferrodoxina

Cede los e-

Reacción enzimatica (reductasa) sintetizará NADPH + H + molécula

energética

La cantidad de ATP sintetizada es escasa e insuficiente para la fase oscura, dado que se necesitan 3 ATP por cada 2 NADPH y hemos acabado la fase con una relación de 1.33 ATP por cada molécula de agua.

FASE LUMINICA CICLICA:

La fase luminosa cíclica es importante para sintetizar el ATP suficiente para que tenga lugar la fase oscura dado que la cantidad de era escasa

Aquí solo interviene el fotosistema l y por tanto:1.- No hay fotolisis del agua2.- No se forma NADPH + H +3.-No se desprende O2

Fotones de luz

incidenClorofila P700* Liberando los e-

capturados a

La realización de repetida de éste ciclo aumenta mucho la concentración de protones que son utilizados para sintetizar ATP y asi aumentar la cantidad de energía necesaria para iniciar la fase oscura

ferredoxinaLos cede plastoquinona que

aumenta la concentración de protones en el interior

del tilacoide.

Los cede

Los cede

Fotisistema I

No hay fotolisis del agua

o FASE OSCURA

Consiste en la síntesis de moléculas orgánicas sencillas por reducción de moléculas inorgánicas utilizando la energía del NADPH y del ATP sintetizados en la fase luminosa

H CO2Compuestos organicos

C6H1206A partir de esto

Lípidos y proteínas (necesarios para la formación del tejido

vegetal)

Elabora

ProduciendoCrecimiento

• FOTOSÍNTESIS DEL CARBONO:

Melvin, Calvin

Pasa por 3 etapas:

1.-Carboxilación2.-Reducción del CO23.-Regeneración de la molécula ribulosa 1,5-bifosfato(RubisCo)

1. Carboxiliación:

Todas las plantas que siguen esta vía reciben el nombre de C3, precisamente porque el resultado de la reacción son moléculas de 3 átomos de carbono.

Estroma del cloroplasto

Unión CO2 - ribulosa 1,5-

bifosfato

Dando lugar a

Molécula de 6 carbonos inestables

Que se disocia en

dos de tres que es el ácido 1,3-

difosfoglicérido.

2. Reducción del CO2

Una vez que el dióxido de carbono ha sido fijado, gracias a la utilización de los compuestos energéticos sintetizados durante la fase luminosa puede tener lugar a la transformación (reducción) del ácido 3-fosfoglicerido en gliceraldehido 3-fosfato.

En dicha reaccion se consume NADPH +H+ y el gliceraldehido3-fosfato resultante puede seguir 3 caminos:

1.-La sintesis de almidón,

ácidos grasos y aminoácidos a

nivel de estroma.

2.-La sintesis de sacarosaa

nivel de citosol, (fuera del

cloroplasto).

3.- La regeneracion de la RubisCo 

3. Regeneración del RubisCo

Para fijar CO2

5 moléculas de gliceraldehido-3-

fosfato

3 ribulosa 1,5 difosfato

Por cada Se regeneran

Servirán

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FOTOSÍNTESIS

LUZ: La actividad fotosintica aumenta al aumentar la intensidad luminosa, dependiendo de la especie.

- Heliófilas: precisan una fuerte luz luminosa - Esciofilicas: prefieren zonas de penumbra

TEMPERATURA: La reacción aumenta su velocidad cuando la temperatura alcanza un valor máximo.

HUMEDAD: Si la humedad es escasa no se da la perdida del agua y por tanto afecta el intercambio de gases.

Prácticamente   todos los microrganismos dependen en última instancia del alimento producido por medio de la fotosíntesis. 

Además gracias a los problemas ambientales la fotosíntesis se ha convertido en la solución para obtener energía renovable como el hidrogeno o el metanol a través de paneles solares que permiten posteriormente almacenar esta energía.

USOS EN EL SECTOR INDUSTRIAL

Esta también ayudará a reducir hasta 500 millones de toneladas de emisiones de dióxido de carbono  (CO2) a la atmósfera por la absorción de este contaminante a través de la metodología

“La fotosíntesis es un ecosistema en miniatura”, “La imagen de un futuro hecho por el hombre en armonía con el orden natural, de

edificios y ciudades como parte de la biosfera”.

La energía que se genere se puede utilizar en el transporte, procesos industriales y en equipos electrónicos.

FLUJOGRAMA

CASO DE ESTUDIOPanasonic lleva años investigando y desarrollando productos para poder lograr la creación, almacenamiento y utilización eficiente de energía renovable.

Presento el ciclo de la energía, que empieza con la fotosíntesis a partir de la creación de energía (a través de paneles solares), continuando con el almacenamiento de energía (a través de baterías de almacenamiento) y el ahorro de energía (a través de LED y las luces LED orgánicos).

Fecha publicación: Lunes 16 de Abril

Científicos alemanes han logrado un paso importante en el largo camino para imitar, de forma artificial, la fotosíntesis de los vegetales.

Pudieron sintetizar un óxido de metal estable inorgánico, lo que permite la oxidación rápida y efectiva del agua en oxígeno.

En este caso, los científicos alemanes del Research Centre Jülich, están intentando descubrir una forma eficiente de producir hidrogeno con la ayuda de la energía solar.

CASO DE ESTUDIO

GLOSARIO•CLOROPLASTOS: Pequeños órganos que contienen clorofila.

•TILACOIDE: Son sacos aplanados que forman parte de la estructura de la membrana interna del cloroplasto.

•ESTOMA: Pequeños orificios o poros de las plantas, localizados en la parte interna de las hojas.

•ATP (Adenosin trifosfato): es un nucleótido fundamental en la obtención de energía celular.

•HELIÓFILAS: precisan una fuerte luz luminosa

•ESCIOFILICAS: prefieren zonas de penumbra

http://barrameda.com.ar/botanica/la-fotosintesis.htm

http://www.ehowenespanol.com/pasos-fotosintesis-como_55941/

http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Fotosintesis.htm

http://vivepanasonic.com/innovacion-ecologica-de-la-industria-electronica/

http://erenovable.com/la-fotosintesis-artificial-un-paso-mas-cerca/

BIBLIOGRAFÍA