Este documento describe las características principales de las células vegetales. Explica que poseen pared celular, vacuolas y plastidios. Describe las funciones de la vacuola y la pared celular, incluyendo el proceso de turgencia. También explica la estructura y función de los cloroplastos y el proceso de fotosíntesis.

2. Ecuación general Respiración Aerobia
C6H12O6
2 C2H5OH +2
Etanol
Ecuación Fermentación
Ecuación general de Fotosíntesis

3. Dra Mariana Lagadari
Biología 2016

4. La célula vegetal es la unidad básica, anatómica, fisiológica y de
origen de un organismo vegetal.
Se caracteriza por poseer pared celular, plástidos y grandes
vacuolas

6. Otras características propias de células vegetales

7. Electromicrografía de un corte de hoja

8. Vacuola
•Almacenan agua, iones y nutrientes (sacarosa y aminoácidos) a
través de proteínas de transporte en la membrana vacuolar
•Forma parte del sistema de endomembranas.
•La mayoría de las células vegetales contienen al menos una
vacuola.
•El numero y tamaño depende del tipo celular y la etapa del
desarrollo.
•En el lumen vacuolar hay una batería de enzimas degradativas
que poseen un pH acido ya que también poseen funciones
semejantes a un lisosoma de la célula animal.
•Tonoplasto: membrana que delimita la vacuola central.

9. La concentración de solutos es mucho mayor en el interior
vacuolar que en el citosol por lo que el agua tiende a entrar en ella.
Esto causa la expansión de la vacuola y la entrada de agua a la
célula creando una presión hidrostática o turgencia.
Tonoplasto
La pared celular debe ser fuerte para resistir esta presión, que se
encuentra balanceada por la resistencia mecánica de la celulosa.
Selectivamente permeable
Permite incorporar ciertos iones
Responsable de la turgencia celular
Permite a las células incorporar y almacenar agua con muy poco
gasto de energía.

10. Las nuevas célula son pequeñas en
comparación a su tamaño final y para
poder crecer sus paredes son
inicialmente delgadas y semirrígidas.
Pared celular
Gruesa capa de estructura fibrilar
La pared celular vegetal tiene tres partes fundamentales:
Laminilla Media
Pared primaria
Pared secundaria

11. Láminilla media
Es la capa más externa y la primera que
se forma después de la división celular.
Puede ser compartida por las células
adyacentes de un tejido.
Está integrada por pectinas y proteínas.

12. • Presente en todas las células vegetales.
• Mide entre 100 y 200 nm de espesor
• Situada por debajo de la lámina media hacia el interior
de la célula.
• Constituida, fundamentalmente, por largas fibras de
celulosa cohesionadas por polisacáridos (hemicelulosa y
pectinas) y glucoproteínas
• La pared primaria está adaptada al crecimiento celular.

13. División celular
Las células hijas se separan por la formación de una nueva pared
celular en el interior de la célula que se divide: FRAGMOPLASTO
Esta pared nace rodeada de membrana y es perpendicular y central al
huso mitótico.
Su posición determina la localización de las dos células hijas y por
tanto también la dirección de crecimiento de la planta.
La pared primaria se crea en las células una vez que está terminando su división

15. Las microfibrillas de celulosa están atadas en una red a través de glicanos
que forman p de H con las microfibrillas, brindando fuerza de tensión.
Esta red también involucra una matriz de pectina que brinda resistencia a
la compresión y actúa de cemento entre céls adyacentes.
Lamela media
Pared primaria
Membrana
Plasmática
Pectina
Microfibrilla de
celulosa
Glicanos

16. La futura morfología de la célula depende de la orientación de
las microfibrillas que se depositan en la pared.
Microfibrillas: contribuyen a la direccionalidad de la expansión

17. Paredes primarias: en plantas superiores varían mucho en
su composición y organización.
Todas “están diseñadas“ de manera de obtener:
fuerza de tracción dada por las largas fibras y resistencia
a la compresión de la matriz de proteínas y polisacáridos
en la cual se insertan las fibras.

18. Cuando se detiene el crecimiento y cuando la pared ya
no se va a expandir mas, la pared primaria se conserva o
se genera una pared secundaria rígida
 Por engrosamiento de la pared primaria
 Por deposito de nuevas capas por debajo de las
antiguas
Pared secundaria
capas más internas por debajo de la pared primaria en
algunos tipos especiales de células vegetales (tejidos de
soporte o vasculares).

19. Pared
secundaria
Consta de una o varias capas fibrilares,
semejantes en composición a la pared
primaria, aunque contienen celulosa en
mayor proporción y carecen de
pectinas.
En estas capas fibrilares, las miofibrillas de celulosa se ordenan
paralelamente dando lugar a varias capas con diferente ordenación.

20. • Función estructural o esquelética, contribuye al
mantenimiento de la forma
• Protección a las células subyacentes
• Transporte de las fluidos dentro de la planta
• Permite a las células vegetales vivir en el medio
hipotónico de la planta

21. La pared celular de las células
vegetales no es continua, ya que
presenta una serie de canales,
plasmodesmos, que permiten la
comunicación e intercambio de
líquidos con sustancias disueltas
y otras moléculas entre células
adyacentes.
Estos canales se forman en la
división celular, durante la
síntesis de la pared, y aparecen
en todas las células jóvenes

22. Permiten la circulación directa de las sustancias del citoplasma
entre célula y célula comunicándolas, atravesando las dos paredes
adyacentes a través de perforaciones acopladas

23. La pared permite a las células vegetales vivir en el medio
hipotónico de la planta, impidiendo que éstas se hinchen
y lleguen a estallar.
Medio extracelular Hipotónico respecto al interior
celular
Desequilibrio osmótico
Causa de que la célula desarrolle una
presión hidrostática interna o
presión de turgencia

25. La presión de turgencia es vital para las plantas.
Es la principal fuerza impulsora de la expansión durante
el crecimiento y proporciona la rigidez mecánica
característica de los tejidos vegetales vivos.

26. Plasmólisis: fenómeno típico de las células vegetales
El agua contenida en el interior del citoplasma, principalmente en
la vacuola, pasa al medio externo por ósmosis cuando son
expuestas a un medio hipertónico, no precisando consumo de
energía.
el citoplasma se
reduce, quedando
unido a la pared
celular en algunos
puntos

28. Como saben las células de una planta en
crecimiento en que dirección alargar?

29. Cada célula vegetal se encuentra encerrada dentro de la pared
celular
Cómo hace la planta para elongarse ?
En una primera instancia la celula hace su pared levemente ácida.
Esta acidez activa enzimas que atacan la pared celular desde el
interior, actuando sobre las uniones de la red de celulosa → la
pared celular pierde rigidez
La pared celular es ahora capaz de estirarse.
Luego la célula, reduce la cantidad de agua de su interior creando
una presion que permite a la célula elongarse (como al inflar un
globo largo)

30. Como puede cada célula individual controlar la
dirección en la que crece la planta?
Microfibrillas de celulosa se establecen en la superficie interior​​
celular manera perpendicular al eje de elongación.
Las microfibrillas entonces refuerzan la pared lateralmente de
forma tal que la célula solo tiene una dirección en la cual
expandirse cuando reduce el agua de su interior.
Aunque la presión de turgencia es
uniforme en todas las direcciones, la
debilidad de la pared celular provoca que
cada célula se elongue en una dirección
perpendicular a la orientación de las
microfibrillas

31. La maquinaria enzimática que cataliza la síntesis de las
microfibrillas se mueve gracias a los microtúbulos
asociados al interior de la superficie celular.
Las microfibrillas son sintetizadas por proteínas integrales
de membrana (celulosa sintasa), en la cara externa de la
membrana plasmática.
Entonces, la orientación del microtúbulos determina el
eje a lo largo del cual se depositan las microfibrillas y por
ende la dirección del crecimiento

32. Microfibrillas de celulosa
Microtúbulo
adherido a m.
plasmática
celulosa sintasa

33. Constituido por cadenas de β-glucosas.
Los animales no pueden utilizar la celulosa como fuente de
energía, ya que no cuentan con la celulasa, enzima necesaria para
romper los enlaces β-1,4-glucosídicos, y no pueden digerirla.
Sin embargo, es importante incluirla en la dieta humana
porque facilita la digestión
Celulosa

34. Hay bacterias y hongos que viven libres y también son capaces de
hidrolizar la celulosa. Tienen una gran importancia ecológica,
pues reciclan materiales celulósicos como papel, cartón y madera.
Microorganismos que poseen la
celulasa (mas de 30 sp)
Adaptaciones del metabolismo
En el aparato digestivo
de los rumiantes
Trichoderma viride (suelo)

35. La fotosíntesis tiene lugar en
numerosas bacterias, algas y en las
hojas de todas las plantas verdes.
Específicamente en los cloroplastos.
Forman parte de los plástidos

36. Plástidos
Son organelas limitadas por membrana que se
encuentran solo en células vegetales y algas
Poseen una doble membrana como las mitocondrias. La
membrana interna presenta muchos pliegues.
Estos plástidos maduros se clasifican en:
•Leucoplastos
•Cromoplastos
•Cloroplastos

38. Aunque una semilla germine sin luz, tendrá “protoplastos” con
un color verde-amarillento con “protoclorofila”, que en
presencia de luz adquirirá su pigmento verde formando un
cloroplasto. Cuando llega el otoño o una fruta madura, el
cloroplasto se puede convertir en “protoplasto”.

39. • Leucoplastos
• Amiloplastos: almacenan almidón
• Elaioplastos/Oleoplastos: almacenan grasas.
• Proteinoplastos: almacenan y modifican proteínas
Son pequeños e incoloros y se encuentran
en las células privadas de luz, como
tubérculos y raíces.

40. • Cromoplastos
Sintetizan y almacenan pigmentos fotosintéticos
distintos a las clorofilas (Ej Carotenos)

41. Poseen clorofila, por lo que pueden realizar la
fotosíntesis, proceso en el que se transforma la energía
luminosa en energía química contenida en la molécula
de ATP.
Al igual que las mitocondrias, los cloroplastos son
orgánulos productores de energía.
• Cloroplastos

42. Estructura de los cloroplastos
Los cloroplastos son polimorfos y de color verde debido a la
presencia del pigmento clorofila.
La forma es la de disco lenticular, aunque también los hay ovoides y
esféricos. Suele haber entre 20 y 40 por célula.
una membrana externa muy
permeable y una membrana interna
casi impermeable.
La m. interna posee una gran
cantidad de permeasas, denominadas
proteínas translocadoras.
Presentan una envoltura constituida por una doble membrana:

43. Por dentro de la membrana interna, se encuentra
el estroma, que posee varios componentes:
entre las que destacan las que
transforman el CO2 en materia
orgánica, y las que permiten la
transcripción, traducción y
replicación de su ADN
 ADN: circular y de doble hélice como el de las bacterias.
 Inclusiones de granos de almidón y las inclusiones lipídicas.
 Ribosomas
 Enzimas

44. Inmerso en el estroma hay numerosos sáculos aplastados, que
reciben el nombre de tilacoides (o lamelas).
Estos contienen los pigmentos fotosintéticos en la denominada
membrana tilacoidal, cuya cavidad interior recibe el nombre
de lumen o espacio tilacoidal.
tilacoides de estroma en el estroma
tilacoides de grana forma de disco y se apilan como montones de
monedas

45. En las membranas de los tilacoides se ubican los sistemas
enzimáticos encargados de captar la energía luminosa, efectuar el
transporte de electrones y formar ATP.

47. La vida en la tierra seria
imposible sin la Fotosíntesis
Porque?

48. La vida en el planeta Tierra se mantiene
fundamentalmente por la energía proveniente del sol
que es aprovechada a través de fotosíntesis que se realiza
exclusivamente en los cloroplastos de las algas en el
medio acuático y las plantas en el medio terrestre.
La vida se alimenta del sol
Porque cada átomo de O2 en el aire que
respiramos fue parte de una molécula de agua,
liberado por fotosíntesis

49. El proceso de la fotosíntesis captura solo el 1% de la
energía radiante que llega a la tierra.
Esta energía capturada es utilizada para impulsar toda
la vida en la tierra.

51. Fotosíntesis
Proceso por el cual
organismos capturan la
energía del sol y la utilizan
para construir moléculas de
nutrientes ricas en energía
química.

52. El proceso de fotosíntesis ocurre en 3 etapas
1. Captura de la energía del sol
2. Utilización de esta energía para “hacer” ATP y
reducir el NADP
3. Uso del ATP y el NADPH para impulsar la síntesis de
moléculas orgánicas a partir de CO2 del aire: Fijación
del carbono

53. Las primeras dos
etapas ocurren en
presencia de luz:
reacciones
luminosas
La fijación del C que
ocurre en el ciclo de
Calvin puede ocurrir
en ausencia de luz si
la célula cuenta con
ATP y NADPH

55. El proceso de fotosíntesis convierte materia inorgánica como
CO2, H2O, nitratos, fosfatos y energía de fotones de luz en
productos finales de carbohidratos.
Además se liberan moléculas de oxígeno a la atmósfera
siendo fundamentales para la vida en la Tierra.
O2 es un subproducto de la Fotosíntesis.
Reacción general de la Fotosíntesis
6CO2 + 12 H2O + luz C6H12O6 + 6 H2O + 6O2

57. LUZ: Parte de la radiación electromagnética que puede
ser percibida por el ojo humano
Algunas sustancias al absorber luz sufren
cambios químicos
Obtienen una conformación
estructural más adecuada para llevar a
cabo una reacción o para romper algún
enlace de su estructura (fotólisis)
Utilizan la energía que la luz les
transfiere para alcanzar los niveles
energéticos necesarios para reaccionar

58. El proceso de fotosíntesis está limitado por :
la intensidad de la luz,
la concentración de materia (dióxido de carbono)
la temperatura (calor).
A medida que aumentan estos factores, la fotosíntesis
aumenta proporcionalmente hasta que es limitada por
algún factor.

59. un pigmento fotosintético
Una molécula que absorbe luz en el rango visible y
presenta un color es
Los pigmentos fotosintéticos son los únicos que
tienen la capacidad de absorber la energía de la luz
solar y hacerla disponible para el aparato
fotosintético.
La λ de la luz absorbida depende del pigmento
En las plantas terrestres hay dos clases de pigmentos
fotosintéticos: las clorofilas y los carotenoides.

60. Pigmentos fotosintéticos
Clorofila a es el principal pigmento fotosintético y el único
capaz de convertir directamente energía lumínica en
energía química.
Clorofila b actúa como pigmento accesorio o secundario.
Puede absorber fotones que no puede absorber la clorofila a.
Carotenoides son también otros pigmentos accesorios que
absorben energía de λ que no son eficientemente absorbidas
por las clorofilas. Ej: β carotenos.

61. Cada molécula de pigmento dentro de un
fotosistema es capaz de capturar fotones
-paquetes de energía-

62. Un fotón
Paquete de energía
Es la partícula portadora de todas las formas de
radiación electromagnética, incluyendo los rayos
gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible
(espectro electromagnético), la luz infrarroja, las
microondas y las ondas de radio

63. Longitud de onda
de la luz solar
que son
absorbidas por
los pigmentos
RojoVioleta-azulAbsorben
Entre 500-600 nm
ningun pigmento
absorbe luz y es
reflejada por la plata
por lo que la vemos
verde

64. La capacidad de las clorofilas y los carotenoides para
absorber la luz del sol y utilizarla de manera efectiva
está relacionada con su estructura molecular y su
organización dentro de la célula.
Los pigmentos absorben la energía de los fotones a
través de sus sistemas de enlaces dobles conjugados.
un anillo de porfirina que contiene magnesio y cuya función es absorber luz

66. En la membrana de los tilacoides se encuentran
los pigmentos fotosintéticos para capturar la
energía de la luz.
Estos pigmentos se encuentran agrupados en
Fotosistemas

67. Que es un Fotosistema (PS)?
Red o conjunto de moléculas de pigmentos
fotosintéticos (clorofila a), pigmentos accesorios
y proteínas asociadas sostenidas en una matriz
proteica en la superficie de la membrana del
tilacoide.

68. Los “fotosistemas” son sistemas que capturan fotones de luz.
Cada fotosistema tiene alrededor de 200 moléculas de clorofila
y otros pigmentos, pero únicamente UNA molécula de
clorofila “A” en cada fotosistema convierte los fotones de
luz en energía química.

69. La fotosíntesis inicia cuando un fotón es capturado por
un pigmento.
Se excitan los e- dentro de la molécula de clorofila en
un fotosistema insertado en la membrana de los
tilacoides.
Inicio de la fotosíntesis

70. Los fotosistema actúan como una gran antena conduciendo la
energía capturada por varios moléculas de pigmentos
individuales.
Complejo antena

71. La energía de excitación resultante se transmite de una
molécula de clorofila a otra hasta el “centro de reacción”.

72. La energía llega a la molécula de clorofila
denominada Centro de reacción que
transfiere ahora la energía en forme de e-
excitados a una molécula aceptora,
iniciando el transporte de e-
Así, la excitación del fotón sale de los pigmentos
fotosintéticos para convertirse en energía química

73. La molécula de clorofila del centro de reacción se
encuentra en contacto con una proteína de membrana a
la que transfiere su energía en forma de e-
Esta proteína transferirá ese e- excitado a una serie de
proteínas que ponen a trabajar esos e- para producir ATP
and NADPH

74. Estos e- excitados son transportados a través de una serie de
transportadores que se encuentran embebidas en la membrana del
tilacoide.
Muchas de estas moléculas bombean H+ a través de la membrana
generando un gradiente electroquímico.
Similar a lo que ocurre en la respiración celular….
Los H+
acumulados en el espacio intermembrana, vuelven a la
matriz del tilacoide a través
de complejos proteicos
específicos que conducen
la síntesis de ATP
Sintesis quimiosmótica

75. En las plantas existen 2 fotosistemas que trabajan en
conjunto:
fotosistema I y el fotosistema II
(P700 y P680)
PS I: el pico (la λ de luz absorbida
mayoritariamente) de absorción esta el 700 nm → el
pigmento del centro reactivo se llama p700.
PS II: el pigmento del centro reactivo se llama P680.

76. Los organismos unicelulares tienen únicamente el
fotosistema II. El resto de las plantas usa el fotosistema
I y el fotosistema II de forma simultánea.
Cada fotosistema está asociado con un aceptor y un
donador de electrones.
Los dos fotosistemas actúan en serie, produciendo un
flujo lineal de electrones desde el H2O hasta el NADP
que se convierte en NADPH
Diagrama en Z

77. Diagrama en Z

78. Los electrones en un fotosistema participan de manera
entrelazada en todo el sistema.
El PS II actúa primero
Cuando un e- de clorofila “a” P680 del Fotosistema II
absorben 1 fotón de luz, aumenta su nivel de energía
para dar un salto hacia el aceptor de electrones del
fotosistema.
Los e- del PSII son completados por lo provenientes de
la fotolisis del H2O

79. Un fotón de luz eyecta un e- del PSII. Este e-pasa a lo largo de una
cadena de transporte de e- hacia el PSI.
Cuando el PSI absorbe un fotón, un e- se eyecta y el hueco es llenado
por e- proveniente de la cadena de transporte . El e- eyectado es
utilizado en la producción de NADPH

80. El fotón interactúan con una molécula de agua presente en el
interior del tilacoide, afectando sus enlaces químicos y
descomponiéndolas en H+
(que permanecen en el estroma), iones
de oxígeno (que se unen entre sí para ser liberados a la atmósfera) y
electrones libres.
Este proceso se llama fotólisis del agua
2H2O + 2 fotones 4H+
+ O2 + 4e-

81. La molécula oxidada de clorofila P680 tomará 2 e-libres de la
fotólisis del agua.
Cadena de transporte de e-
comenzando una reacción electroquímica
de corriente eléctrica basada en
reducción-oxidación.
Estos 2 e- energizados dejan el PSII
y son aceptados por la plastoquinona
(en membrana del tilacoide)

82. Desde el nivel energético más alto, e- “descenderá”
hacia estados energéticos más bajos a través de la
cadena transportadora de electrones en la que
participan
plastoquinona (PQ),
el complejo del citocromo b6f : bomba de protones
plastocianina (PC)

83. Plastoquinona cederá sus e- a la bomba de protones, el
complejo b6F que se encuentra embebida en la m.
tilacoidal
Este complejo, al recibir los e- bombea H+ al espacio
tilacoidal
La m tilacoidal es impermeable a los H+ de manera tal que
estos salen hacia el estroma solo a través de la ATP sintasa,
con la consiguiente síntesis de ATP fotofosforilación→
Cada tilacoide es un
compartimento cerrado
donde se concentran los H+
bombeados por b6f y los que
provienen de la fotolisis del
H2O.

84. Estroma
Interior del
tilacoide
Fotofosforilación

85. Los fotones de luz también pueden interactuar con los
e- de los pigmentos de clorofila en el fotosistema I
(PSI) para ser absorbidos y llevar a los e- a niveles de
energía inferior y ser transportados hacia otras
moléculas aceptoras.
La molécula de clorofila P700 oxidada tomará los dos
electrones provenientes de la cadena de transporte del
PSII.
Es decir que el PSI aceptan los e- de la PC para
completar el “hueco” dejado por estos e- que fueron
excitados por fotón.

86. Los 2e- energizados se desplazarán a
otras moléculas aceptoras: ferredoxina
(fuera del tilacoide)
La federrodoxina reducida llevara los e-
de alta energía hacia el aceptor final:
NADP en el estroma para dar NADPH2
(Contribuyendo a crear el gradiente
electroquímico)
NADP+
+ 2e-
+ 2H+
→ NADPH.
Nicotinamida Adenina Dinucleotido Fosfato: NADP
NADP REDUCTASA
El NADPH2 será desprendido hacia el estroma y sustituido por
otra molécula de NADP+.

87. transfiere electrones
entre la molécula de
clorofila PSI y el
citocromo b6f del
PSII.

88. NADP reductasa
Contribuye también al gradiente de H+

89. La energía luminosa de la fotosíntesis consiste en la conversión de
ENERGÍA LUMINOSA → ENERGÍA QUÍMICA
La energía química queda contenida en moléculas de dos tipos:
ATP
NADPH
Además: como subproducto de esta etapa, se obtiene:
O2
(oxígeno molecular)
Entonces, hasta aquí…

90. Los cloroplastos ponen ATP y NADPH a trabajar para
construir moléculas a base de carbono, un proceso que
esencialmente revierte la ruptura de estas moléculas en
las mitocondrias.
En conjunto, los cloroplastos y las mitocondrias llevan a
cabo un ciclo en el que la energía entra del sol y se
elimina en forma de calor y trabajo.

91. Ahora que se han generado moléculas ATP y NADPH
que contienen energía química almacenada, la
siguiente fase de la fotosíntesis es la Fijación del
Carbono y esta ocurre en el estroma de los
cloroplastos.
La célula usa la energía y el poder reductor capturado
de la luz para construir moléculas orgánicas a partir del
CO2
Esta etapa puede ocurrir en oscuridad.

92. ATP proveniente de la fosforilación
NADPH proveniente
del PSI es la fuente de
H+
y e- de alta
energía necesarios
para realizar las
uniones entre atamos
de C

93. En el estroma existen moléculas de H2O, CO2, ADN,
ribosomas, gránulos, grasas, gránulos de almidón, y
otras sustancias como la enzima RuBisCO (Ribulosa
bisfosfato carboxilasa-oxigenasa).
Enzima clave para el
Ciclo de Calvin

94. Ciclo de Calvin
En el ciclo de Calvin se integran y convierten moléculas
de CO2 en moléculas orgánicas sencillas a partir de las
cuales se formará el resto de los compuestos bioquímicos.
6CO2 + 12NADPH + 18 ATP → C6H12O6P + 12NADP+ 18ADP + 17 Pi
que representaría la formación de una molécula de
azúcar-fosfato de 6 átomos de carbono a partir de 6
moléculas de CO2

95. Ciclo de Calvin
Brevemente,
serie de reacciones donde el CO2 es fijado por la Rubisco
para producir 2 moléculas de 3C de PGA (fosfoglicerato)
Durante el ciclo, con energía del ATP y H+
del NADPH y
las moléculas carbonadas se producen glucosa (y otros
azucare) y se regenera la ribulosa 1,5 bifosfato de 5C que
es el punto de partida del ciclo.

96. Esta dividido en 3 fases
1- Fijación del CO2
2-Reducción fosfoglicerato →gliceraldehido3P
( PGA G3P )→
3-Regeneración de RuBP (ribulosa 1,5 bifosfato)

97. Metabolismo
PGA
G3P
1. Fijación del CO2
2.Reducción
3. Regeneración
de RuBP
Estroma del cloroplasto

98. El punto clave del Ciclo de Calvin: Fijación del CO2
El evento que hace posible la reducción del CO2 es su unión a la
Ribulosa 1,5-bi fosfato (RuBP). Se genera una molécula inestable
de 6 C que se rompe por medio de ATP y NADPH2 , para
formar dos moléculas de fosfoglicerato (PGA) de 3C
RUBISCO
Fijación del Carbono

99. Las moléculas PGA se pueden acumular en el estroma
dentro de los cloroplastos para formar almidón o
pueden ser exportadas al citoplasma de la célula vegetal
para formar sacarosa y alimentar a los tejidos no-
fotosintéticos.
Ε lumínica →ε química → moléculas orgánicas
Dado que ese PGA contiene 3 C. este proceso se llama
Fotosíntesis C3

100. Cuando la concentración de CO2 de la hoja es baja en relación a la
concentración de O2, la RuBisco puede utilizar el O2.
La fotorrespiración es un proceso por el cual se forman
compuestos intermedios que al consumir ATP dan lugar a la
producción de CO2 y H2O.
Cuando se produce la fotorrespiración, se hace menos eficiente la
fotosíntesis de la planta.
Peroxisomas
Mitocondrias

102. Otra de las vías alternativas para la incorporación del
CO2 se realiza en un grupo numeroso e importante de
plantas como el maíz, sorgo y la caña de azúcar.
Estas plantas tienen una alta eficiencia en la captación
de CO2 y requieren relativamente menos agua.
Como?
Separación física la captura del CO2 del ciclo de Clavin

103. CO2 de la atmósfera es incorporado a una molécula de 3C
fosfoenolpiruvato (PEP) ácido oxalacético (4C)
Fotosíntesis C4
se convierte
Esta reacción es catalizada
por la PEP carboxilasa y
ocurre en las células del
mesófilo
PEPcarboxilasa

104. Fotosíntesis C4
El ácido oxalacético se reduce a ácido
málico, que pasa a cloroplastos de
otro sector de la planta, para
producir CO2 y ácido pirúvico.
Entonces el CO2 entra en el ciclo de
Calvin.

105. El CO2 no esta disponible todo el tiempo para las células
que fotosintetizan.
CO2 entra en la hoja por los estomas que se abren y se cierran
según la intensidad de la luz y la cantidad de H2O disponible.
Los gases como el O2, el
CO2 entran a la hoja de
forma regulada a través de
estas aberturas especiales
que están en la cara
posterior de las hojas.

106. A través de los estomas la planta también pierde H2O en forma de
vapor
En circunstancias de altas Tº y baja humedad, las plantas cierran
sus estomas para limitar la pérdida de H2O → Pero esto también
causa un menor ingreso de CO2
Las plantas C4 tienen como ventaja a la PEP carboxilasa, que en
presencia de O2 fija el CO2 mas rápido.
Esto hace que la concentración de CO2 se mantenga baja en las
células cercanas a la superficie de la hoja. Maximizando el
gradiente de CO2 entra la planta y el medio exterior.
Cuando se abren los estomas, el CO2 difunde rápidamente

107. C4
Separación física
maiz, caña de azúcar,
sorgo
Separación temporal
Plantas de ambientes secos
orquídeas, claveles del aire
Noche
Día
Célula del
mesófilo
Célula de
la vaina
CAM
Estrategias
Reducir pérdida de agua
Célula del
mesófilo

108. Fotosíntesis CAM o metabolismo ácido de las crasuláceas
Separación temporal
La fijación de CO2 ocurre de noche, los
estomas están abiertos→ la pérdida de H2O
por transpiración es mínima.
El CO2 reacciona con el PEP, forma ac.
málico y se almacena en las vacuolas
Durante el día, las vacuolas liberan el acido
málico que es descarboxilado y el CO2 así
liberado entra al ciclo de Calvin.

110. La fotorrespiración resulta en una disminución del
rendimiento de la de la fotosíntesis.
Las plantas C4 y CAM eluden este problema a través de
modificaciones de la arquitectura de la hoja y química
fotosintética que localmente aumenta las concentraciones
de CO2.
Las plantas C4 aíslan la producción de CO2 espacialmente
y las plantas CAM temporalmente.
Entonces….

112. Bibliografía
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