1. FOTOSINTESIS
Norma Cruz Tapia
Noviembre 2013

2. 
Organismos Autótrofos: capaces de producir su propio
alimento, ej. Cianobacterias, algas y las Plantas

Organismos Heterótrofos: Se alimentan de los autótrofos,
de otros heterótrofos y de desechos orgánicos. Ej. La
mayoría de bacterias, protistas, los hongos y los animales

3. CICLO DE LA MATERIA Y FLUJO DE LA ENERGÍA EN LA BIÓSFERA

4. La VIDA en la Tierra depende actualmente de 2
procesos:

Uno, de creación
FOTOSÍNTESIS.
de
materia
orgánica,
la

Y otro que utiliza esa misma materia orgánica,
quemándola, para obtener energía, la RESPIRACIÓN.
No obstante, algunos ecosistemas se basan en la
QUIMIOSÍNTESIS, y también algunos seres vivos
obtienen energía en ausencia de O2 mediante
FERMENTACIÓN.

5. CO2
O2
cloroplastos
Producción de materia orgánica (generalmente azúcares) a partir de la luz del
Sol, dióxido de carbono, agua y sales minerales, desprendiéndose oxígeno.
Solo pueden realizarla los Vegetales, y ciertas Algas y Bacterias.

6. RESPIRACIÓN
O2
Energía
(ATP)
CO2
H2O
mitocondrias
Combustión de materia orgánica para obtener energía (en forma de
ATP). Para quemar la materia orgánica se utiliza oxígeno,
desprendiéndose CO2 y obteniéndose H2O. La realizan todos los seres
vivos (vegetales y animales) para poder llevar a cabo sus funciones
vitales.

7. No solo los animales consiguen energía alimentándose de
otros seres vivos, algunas plantas también capturan
animales para obtener ciertos nutrientes escasos en su
hábitat, como esta insectívora (Pingüicola vallisneripholia)

8. ¿QUÉ ES LA LUZ?

La luz es una radiación que se propaga en todas
direcciones y siempre en línea recta en forma de ondas
electromagnéticas.
La línea amarilla muestra el tiempo que tarda la
luz en recorrer el espacio entre la Tierra y la
Luna, alrededor de 1,29 segundos.

9. NATURALEZA DE LA LUZ

La longitud de onda, es decir, la distancia entre la cresta
de una onda y la cresta de la siguiente, va desde décimas
de nanómetro (1 nm = 10-9 m) en los rayos gamma, hasta
kilómetros (1 km = 103 m) en las ondas de radio de baja
frecuencia

10. DIFERENTES LONGITUDES DE ONDA

A menor longitud de onda es mayor su energía

11. PROCESO DE 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
Energía luminosa
12 H2O + 6 CO2
agua

dióxido de
carbono
6 O2 + C6 H12 O6 + 6 H2O
Enzimas
oxígeno
glucosa
agua
El carbono fijado por la fotosíntesis es espectacular, la
producción anual de materia orgánica seca: 1,55 x 1011
toneladas, con aprox. 60% formada en la tierra, el resto
en océanos y aguas continentales.

12. CLOROPLASTOS
SECCIÓN TRANSVERSAL
CELULA DEL MESOFILO
Hoja
Mesófilo
Cloroplasto
CLOROPLASTO
Espacio intermembranoso
Membrana
externa
Membrana
interna
Granos
Granos
Estroma
Estroma
Tilacoide
Espacio
tilacoideo

13. Cloroplasto. (1) Membrana externa, (2) Espacio intermembrana, (3)
Membrana interna, 4) Estroma, (5) Tilacoide, (6) Membrana
tilacoidal, (7) Grana, (8) Tilacoide, (9) Granulo de almidón, (10)
Ribosomas, (11) DNA plastídial, (12) Gotita de lípido.

14. PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS

Eucariotas fotosintéticos (plantas y algas), la clorofila a es el
principal pigmento fotosintético:
Absorbe luz violeta, azul, anaranjado - rojizo, rojo.
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. Tomate,
chile y zanahorias.
 Las Ficobilinas: Ficocianina y Ficoeritrina, pigmentos
presentes en algas y cianobacterias
 Estos absorben energía que clorofila no puede absorber



15. ESPECTRO DE ABSORCIÓN DE LA CLOROFILA Y
PIGMENTOS ACCESORIOS

16. 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
Luz
Cloropla
sto
Luz
refleja
da
Luz
absorbi
da
Luz
transmiti

17. ESTRUCTURA DE LA CLOROFILA

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).

18. Clases de clorofila, dependiendo de su estructura química:
-Clorofila a: Presente en casi todas las plantas en sus
fotosistemas.
-Clorofila b: Presente en plantas, algas multicelulares y
cianobacterias.
- Clorofila c y d: Presente en fotosintetizadores protistas

19. FOTOSISTEMAS


En el cloroplasto, los complejos
proteína-clorofila se encuentran
empaquetados en la bicapa
lipídica de los tilacoides.
Los pigmentos captan la luz como
una antena (complejo antena) y
pasan la energía de una molécula
de pigmento a otra, hasta que
alcanza una forma especial de
clorofila a que constituye el centro
de reacción del fotosistema, que
la
utiliza
para
iniciar
las
reacciones redox.

20. Hay dos Fotosistemas:
 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


21. FOTOSISTEMAS
Fotosistema II (FSII): 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
2 H2O  O2 + 4 H+ + 4 e¯
 Ambos fotosistemas operan en serie, transportando
electrones, a través de una cadena transportadora de
electrones
 Se considera el FSII como un fuerte oxidante


23. FASE CLARA

24. FASES DE LA FOTOSÍNTESIS: 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 NADPH2) 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
almacena en el ATP y NADPH– y a la vez ocurre fotólisis
del agua.


25. FASE OSCURA O NO DEPENDIENTE DE LA LUZ
Independiente de la luz solar
 Ocurre en el estroma
 Productos de la fase luminosa (ATP y NADPH) son
utilizados para formar enlaces covalentes C – C (en los
carbohidratos)


26. 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.

27. CICLO DE CALVIN - BENSON
1.
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).
2.
Síntesis del Fosfogliceraldehído (PGAL): El ATP devuelve la
energía y el NADPH2 cede los hidrógenos al 3-Fosfoglicérico,
formando el PGAL.
3.
Por cada seis vueltas del ciclo se forma una glucosa
fosforilada.
4.
Formación de compuestos orgánicos: El PGAL puede dar
origen a la Glucosa, Fructosa, Almidón, también puede
formar grasas y aminoácidos para formar proteínas.

28. I Fase
Fijación del
C
RuBP
Enzima
Catalizadora
RuBisCO
Fosforilación
PGA
III Fase de
Regeneración
Se pierde
otro Pi
PGAL
FOSFORILAD
A (unida a un
Pi o grupo
fosfato)
12 ATP
Fosforilación
II Fase
Reducción
Reducción
Oxidación
12 ADP + 12 Pi

29. PGAL ES BASE PARA FORMAR OTRAS BIOMOLÉCULAS

30. IMPORTANCIA DE LA FOTOSÍNTESIS

La síntesis de materia orgánica a partir de la inorgánica, la
cual irá pasando de unos seres vivos a otros mediante las
cadenas tróficas, para ser transformada en materia propia por
los diferentes seres vivos.

Produce la transformación de la energía luminosa en
energía química, necesaria y utilizada por los seres vivos

En la fotosíntesis se libera oxígeno, que será utilizado en la
respiración aerobia como oxidante.

De la fotosíntesis depende también la energía almacenada en
combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural.
La diversidad de la vida depende de la fotosíntesis.

31. FACTORES QUE AFECTAN LA FOTOSÍNTESIS
 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.

32. FACTORES QUE AFECTAN LA FOTOSÍNTESIS
 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

33. FOTOSÍNTESIS

34. VÍAS PARA LA FIJACIÓN DE CARBONO

Los estomas regulan la entrada y
salida de gases de la planta

Son aperturas que atraviesan la
epidermis de las hojas.

Se abren y cierran según las
condiciones ambientales, altas
temperaturas
se
cierran,
evitando la pérdida de agua,
pero impide la entrada de CO2

36. BIBLIOGRAFÍA
http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Fotosintesis.htm
http://www.botanical-online.com/fotosintesis.htm
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1ESO/reino_v
egetal/activ_video.htm
Textos
Invitación a la Biología. H.Curtis
Biología. Villée
Biología. Solomon