2. Anabolisme
Construcció de molècules complexes a partir de
molècules senzilles. Podem distingir:
Anabolisme autòtrof: Éssers que fabriquen la seva
matèria orgànica a partir de la inorgànica.
•
Fotosintètics: Energia lluminosa
•
Quimiosintètics: Energia procedent de reaccions
químiques
Anabolisme heteròtrof: Comú a tots els éssers vius.
Té com a objectiu la fabricació de macromolècules
( midó, cel.lulosa)
3.
4.
5.
6. Fotosíntesi
Què és?: La conversió de l’ energia lumínica en energia
química, emmagatzemada en molècules orgàniques.
Com es possible? Pels pigments fotosintètics que capten
l’energia lluminosa per a activar electrons i transferir-los.
Els electrons perduts pels pigments es recuperen de dos
maneres:
•
Descompondre molècules d’aigua, procès que allibera
oxigen: Fotosíntesi Oxigènica (plantes, algues,
cianobacteris).
Descompondre molècules d’àcid sulfhídric: Fotosíntesi
Anoxigènica (Bacteris porprats i verds del sofre).
9. Altres fotosintetitzadors
Cianobacteris: No tenen de cloroplasts però disposen
de til.lacoides al citoplasma. (Recorda: els moneres
no tenen orgànuls membranosos, tampoc
mitocondris)
Bacteris de fotosíntesi anoxigènica: Tenen uns
orgànuls proteïcs que contenen bacterioclorofil.la
10. Els fotosistemes
Complexos proteïcs transmembrana (til.lacoides) formats per dues
subunitats:
1. Complex captador de llum o antena:
•
Pigments: Clorofil.la a, Clorofil.la b i carotenoids.
•
Capten energia lluminosa (Energia d’ exitació) i la tansmeten al
centre de reacció. No hi ha transferència d’ electrons
2. Centre de reacció:
•
Contè dues molècules d’un tipus especial de clorofil.la a anometat
Pigment Diana.
1. Aquest pigment , per cada fotó de llum rebut, transfereix un electró
a una molècula anomenada Primer acceptor d’electrons que
passarà els electrons a una molècula fora del centre de reacció.
11. El pigment diana es capaç d’ inciar un seguit de
reaccions Redox. Aquest pigment reposa els
electrons perduts a través del primer donador d’
electrons
12. Tipus de fotosistemes
Fotosistema I (PSI): Té un pigment diana que capta
la llum de 700 nm (Clorofil.la P700)
•
Es troba sobretot als til.lacoids d’estroma.
•
No pot trencar la molècula d’aigua per aconseguir
electrons.
Fotosistema II (PSII): Llum de 680 nm (Clorofil.la
P680)
•
Més abundant als til.lacoides de grana.
Recupera els electrons perduts trencant una
molècula d’ aigua.
13. En l’aparell fotosintetitzador de les membranes dels
til.lacoides a continuació de cada fotosistema hi ha
una cadena de molècules transportadora d’ electrons
i proteïnes ATP-sintetases
14.
15. 2.4. Fotosíntesi dels compostos del carboni
Reacció global de la fotosíntesi d’ una molècula de glucosa:
6CO2+12H2O+Energia lluminosa
C6H12O6+6O2+6H2O
No es poden simplificar les aigües perquè l’ entrada i la sortida es du a terme en etapes
diferents.
18. Resum fase acíclica
1. Fotòlisi Aigua: Reposar els electrons del P680
H2O
1/2 O2 + 2H+ + 2e-
2. Fotofosforilació ATP: Diferència de potencial
ADP+Pi
ATP + H2O
3. Fotoreducció del NADP+: P700
NADP+ + 2H+ + 2e4h
v
NADPH + H+
1,3
(ADP+P)
H2O______ 1/2 O2 + 2H+ + 2e-
1,3
ATP
2H+ + 2e-
NADP+
NADPH + H+
19. Fase lluminosa cíclica
- Hi intervè tan sols el fotosistema 1
- Finalitat: obtenir més ATP per a la fase fosca: En aquesta fase per cada NADPH + H +
consumit es necessiten 1,5 ATP. Mentre que en la fase lluminosa acíclica per cada
NADPH + H+ produit es generen 1,3 ATP.
24. Fase fosca
Té lloc a l’estroma
L’ ATP i el NADPH s’ utilitzen com a font d’ energia i
poder reductor per a sintetitzar matèria orgànica a
partir de matèria inorgànica (CO2, Nitrats i sulfats)
No es necessita la llum solar
27. Fotosíntesi dels compostos orgànics nitrogenats
Alguns bacteris poden fixar el N atmosfèric.
Normalment les plantes absorveixen els nitrats del sòl i
aquests són reduits fins a amoníac, a partir de qual es
sintetititzen les proteïnes.
28. Fotosíntesi dels compostos del Sofre
Es redueixen els sulfats del sòl fins a H2S. Aquest
combinat amb l’acetilserina dóna lloc a la cisteïna.
30. Fotorespiració
La fotorespiració té lloc en climes secs i càlids, els
estomes es tanquen per evitar la pèrdua d’aigua i l’
oxigen produit en la fotoíntesi fa que l’enzim rubisco
actui amb funció oxidativa.
Mecanisme evolutiu per a solucionar aquest
problema: En plantes d’aquests climes s’ha
desenvolupat un sistema diferent de fixació del
carboni del CO2 atmosfèric. Ruta de Hatch-Slack:
Plantes C4
32. 3. Quimiosíntesi
Quimiosíntesi: Síntesi d’ATP a partir de l’energia que
es desprèn de les reaccions d’oxidació.
Els organismes que fan la quimiosíntesi són bacteris.
Aquests organismes utilitzen substàncies reduides
com l’amoníac i sufídric. En oxidar-les les
transformen en nitrats i sulfats, substàncies que
poden ser absorvides per les plantes.
33. Fases de la quimiosítesi
Obtenció d’ ATP i de NADPH.
Fixació del carboni a través del Cicle de Calvin.
34. Bacteris quimiosintètics
Bacteris incolors del Sofre: Obtenen l’ energia de la
descomposició de l’H2S.
Bacteris del nitrogen: Oxiden compostos reduits del
nitrogen per a obtenir energia.
1. Bacteris nitrosificants: Transformen amoníac en
nitrits.
2. Bacteris nitrificants: Transformen nitrits en nitrats.
35. Fixadors de nitrogen
Fixen el N2 atomosfèric perquè tenen un complex
enzimàtic anomenat nitrogenasa.
Aquests bacteris són: molts cianoacteris, bacteris
simbionts de plantes, alguns bacteris fotosintètics,
bacteris de vida lliure heteròtrofs (Clostridium)