GDFGDFG

1. El Proceso de
la Fotosíntesis

2. PROCESO DE FOTOSÍNTESIS.
Es un proceso anabólico en
donde los organismos
autótrofos utilizan para su
desarrollo, metabolismo,
crecimiento y reproducción a
la energía del sol o lumínica y
la transforma en energía
química, al igual que la
materia inorgánica en materia
orgánica.

3. Existen dos tipos de fotosíntesis
La fotosíntesis oxígenica o fotolitótrofa
(Plantas, algas y cianobacterias)
6 CO2 + 6 H2O + 686 kcal/mol -> C6H12O6 + 6 O2
Productos
- Energía de la luz del sol
- dióxido de carbono (sustrato a reducir)
- agua (dador de electrones que se oxida)
Reactivos
- Fabrican glúcidos
- liberar oxigeno a la atmosfera o hidrosfera
- ATP y NADHP

6. Cerro San Cristobal, región Metropolitana.

7. Recordemos que la energía de un fotón es inversamente proporcional a su longitud de onda. Las
longitudes de onda largas tienen menos energía (fotones) que las de longitudes de ondas cortas.
Un pigmento que absorbe la luz,
absorbe un electrón de esa molécula
y el electrón se desplaza de su posición
inicial respecto al núcleo a una
distancia diferente que proporciona la
energía del fotón que absorbió, toma un
estado de exitación. Para que se realice
la fotosíntesis es necesario que la
energía de los electrones excitados de
varios pigmentos se transfiera a un
pigmento antena (colector de energía) a
un centro de reacción.
En la fotosíntesis hay dos centros de
reacción el del fotosistema I y el del
fotosistema II.

8. Pigmentos.
Los pigmentos son sustancia que absorben luz, un electrón de
la molécula de pigmento es lanzado a un nivel energético más
mas alto; se dice entonces que esta excitado.
Este estado de excitación puede mantenerse sólo por períodos
muy cortos de tiempo. Cuando la molécula esta en esas
condiciones puede tomar 3 rutas.
Periodo de exitación
Que la energía se disipa como calor
Que la energía puede dar lugar a una
reacción química como en la fotosíntesis.
Que la energía se emite inmediatamente como
una de longitud de onda más larga, fenómeno
conocido como fluorescencia.

9. Clorofila
La clorofila es un compuesto que se encuentra junto a
los pigmentos en la membrana tilacoidal, absorbiendo
la luz del espectro violeta, azul y rojo, puesto que
transmite y refleja la luz verde, lo que hace que las
hojas sean de color verde. “En los eucariotas
fotosintéticos, la clorofila es el pigmento implicado
directamente en la transformación de la energía de
la luz en energía química”
Principalmente la “clorofila a”, es la principal encarga
del proceso de fotosíntesis, y la “clorofila b” actúa
como un pigmento accesorio.

11. Pigmentos accesorios
Los pigmentos accesorios absorben energía que la clorofila es incapaz de absorber, lo pigmentos
accesorios incluyen
▣ clorofila b (en algas y protistas las clorofilas c, d y e) absorbe en el azul, en el rojo y anaranjado
del espectro (con longitudes de ondas largas y baja energía).
▣ Xantofila (amarilla)
▣ Caroteno 🡪 Beta caroteno (anaranjado) Los carotenoides absorben la longitud de onda azul y
un poco en el verde
Los pigmentos accesorios ayudan a la clorofila a realizar el proceso de absorción de la luz visible.

12. Pigmentos accesorios.
▣ Cuando los pigmentos accesorios ya no pueden
realizar la fotosíntesis, la hoja pierde color y se muere
hasta caer de la planta o árbol. Este proceso nos
entrega variadas tonalidades, lo que nos indica que la
clorofila comienza a degradarse y la planta entra en
un proceso de invernación.

14. Cerro San
Cristobal, Santiago,
Chile.

15. Hojas
- Órgano vegetativo de las plantas vasculares
especializadas para la fotosíntesis. Son
estructuras laminares o aciculares que contienen
sobre todo tejido fotosintetizador, situado siempre
al alcance de la luz. En las hojas se produce la
mayor parte de la transpiración,
- La fotosíntesis se produce principalmente en las
hojas de las plantas, ya que estas son ricas en
cloroplastos, aunque en menor proporción puede
producirse en los tallos

16. Nalca, Chiloe.

17. Estomas
Están ubicadas en la hoja o en partes verdes de la plantra,
formadas por células oclusivas, que pueden agrandar o cerrar la
abertura y que permiten, de este modo, regular la entrada o
salida de agua y gases, como el oxígeno y el dióxido de
carbono.

18. Célula vegetal
▣ Identifiquemos los principales organelos de una
célula vegetal.
MENCIONA CUAL DE ESTOS ES LA UNIDAD
ESTRUCTURAL DE LA FOTOSÍNTESIS.

20. BIEN, EL CLOROPLASTO !
El cloroplasto es la unidad
estructural de la fotosíntesis, es
un organelo de la célula
eucariota fotosintética
(únicamente vegetal) que se
encuentra en el citoplasma, su
forma es variable, desde esférica
o elíptica a mucho más compleja
asemejando cintas, forman parte
de un conjunto de orgánulos
denominados plastidios o
plastos, la mayoría de sus
proteínas son codificadas por el
ADN nuclear.

22. Cloroplastos
▣ Membranas externa: Contiene porinas y delimita al cloroplasto.
▣ Membrana interna: hecha a base de proteínas específicas para el transporte,
delimita al cloroplasto.
▣ Espacio intermembranal separa a la membrana interior y exterior, composición
similar al glisol.
▣ Estromas: Son cavidades situada entre la membrana interna y las granas, donde se
encuentran ribosomas, enzimas, varias copias de ADN, varios tipos de ARN,
gránulos de almidón y gotas de lípidos. En este espacio tiene lugar el “Ciclo de
Kalvin” de la fotosíntesis.
▣ Membrana tilacoidal formada por grasos polinsaturados, se encuentra altamente
plegada formando sacos aplanados interconectados llamados tilacoides, que se
apilan y la agrupación de éstos se denomina grana. En ella se encuentran los
fotosistemas que contienen sustancias como los pigmentos fotosintéticos y la
enzimas ATP-sintetaza.

23. La fotosíntesis se divide en 2 etapas:

25. Para hacer mas eficiente la absorción se utilizan FOTOSISTEMAS, un fotosistema
consta de un pigmento principal como la clorofila a o b y diferentes pigmentos
accesorios. La clorofila y otras moléculas están empaquetadas en los tilacoides en
unidades llamadas fotosistemas; cada unidad contiene aproximadamente 300
moleculas de pigmentos, que sirven como antenas recolectoras de luz.

26. Fotosistemas
Fotosistema I (PS I 700): Se localiza
en las zonas del tilacoides que no
se apilan, y su centro activo posee
dos clorofilas llamadas P700.-
Fotosistema II (PS II 680): Se localiza
en las zonas donde el tilacoides se
apila, y su centro activo posee dos
clorofilas llamadas P680.
Complejo antena: formado por
cientos de moléculas de clorofila y
otros pigmentos como los
carotenoides, que se unen a
proteínas de la membrana, de modo
que cada una capta una determinada
longitud de onda y va canalizando la
radiación hacia el centro reactivo.
Centro reactivo o centro de reacción
fotoquímica: Está situado en una proteína de
transmembrana y tiene dos moléculas
especiales de clorofila que captan los fotones y
se oxidan.

27. Fosforilación acíclica
▣

29. ▣ La energía lumínica actúa sobre el
pigmento P700 del Fotosistema I,
haciendo que un electrón se excite,
pasando a el aceptor A0 y este a su vez
sede a la molécula ferredoxina donde
transporta a la coenzima NADP. La
reducción de la coenzima se da cuando
se liberan protones de la molécula de
agua combinando el NADP+ con un H+
para formar NADPH. Durante esta
etapa se realiza la síntesis del ATP, la
enzima ATP sintetasa libera el gradiente
electroquímico que se produce dentro
del tilacoide y utiliza la energía de este
gradiente para adicionar un grupo
fosfato al ADP produciendo ATP, pero
está ATP es insuficiente, por lo tanto en
la fosforilación cíclica se busca
compensar esta falta de ATP.

32. - En esta etapa se busca compensar la baja producción de ATP de la
fosforilación aciclica.
- La fase luminosa cíclica, es la más sencilla ya que solo interviene el
fotosistema I.
- Se genera un mecanismo cíclico, ya que los electrones excitados de la
molécula P700 del Centro de Reacción vuelven a su origen.
- Está fase se da al mismo tiempo que la fase acíclica.
Los fotones inciden sobre el fotosistema I, esto hace que la clorofila P700 libere
electrones que son transportados por la enzima ATP sintetasa, a través de una
canal ubicado en el interior de la membrana tilacoidal a la ferredoxina(aceptor)
la cual cede a un citocromo b6 (aceptor) y éste a la plastoquinona (aceptor),
que capta dos protones y pasa a una plastoquinona reducida (PQH2) la cual
cede los dos electrones al citocromo f e introduce de nuevo al sistema.

35. El dióxido de carbono se une a la RuDP, donde se rompe un núcleo atómico,
mediante el bombardeo de neutrones, para liberar energía inmediatamente en
moléculas de ácido fosfoglicérico (PGAc). Esta reacción está catalizada por una
enzima específica, la RuDP carboxilasa oxigenasa (RuBisCO).
CO2 + RuDP 🡪 2 PGAc
El ácido fosfoglicérico (PGAc) debe reducirse, pero para ello el PGAc debe
previamente activarse, lo que consigue añadiendo otro grupo fosfato a su molécula
mediante una fosforilación que requiere el empleo de ATP (procedente de la fase
luminosa) y en la que se obtiene ácido difosfoglicérico (DPGAc):
2 PGAc + 2 ATP 🡪 2 DPGAC + 2 ADP
Una vez activado, el ácido está en condiciones de reducirse a aldehído, en este caso a
fosfogliceraldehido (PGAl). En esta reducción, se consume NADPH (procedente de la
etapa luminosa), y se pierde el fosfato adicional
2 DPGAc + 2 NADPH 🡪 2 PGAl + 2 NADP+ + 2 Pi
El PGAl es ya un glúcido sencillo. Está moléculas puede convertirse su isómero, el
fosfato de dihidroxiacetona (PDHA),

37. Las triosas-fosfato que se forman después de la reducción y no se emplean en la
regeneración de la RuDP (PGAl y PDHA), se exportan al citosol, mediante un
transportador de la membrana de cloroplasto que los intercambia con Pi, el cual se
emplea en el cloroplasto, principalmente para la obtención de ATP en las reacciones
lumínicas de los tilacoides. Las triosas-fosfato en el citosol dan lugar a la síntesis de
sacarosa, a través de una serie de reacciones en las que se forman fosfatos de
fructosa y de glucosa, y UDP-glucosa; el proceso culmina al unirse la fructosa-fosfato y
la UDP-glucosa para dar sacarosa-fosfato, cuya hidrólisis da Pi y sacarosa.

39. gliceraldehído fosfato

40. ácido málico u ácido aspártico

41. Plantas CAM
(Crassulacean Acidic Metabolism plants)
▣

42. Nopal
Pertenece al grupo de
las plantas CAM, sus
estomas son abiertas
en la noche para
evitar transpirar
tanto, como pasaría
en el día por la gran
cantidad de calor que
hay. Esta planta
convierte el oxido de
carbono que captura
en ácido málico,
después con los
estomas cerrados
convierte este ácido
málico en azúcares.

43. Maíz
El maíz pertenece
a las plantas C4,
por lo tanto habré
sus estomas en el
día para absolver
dióxido de carbono
de la atmósfera,
para que pueda
llevar a cabo su
proceso
fotosintético.

44. - Los organismos fotosintéticos necesitan del agua disponible en su
medio para pode realizar su metabolismo.
- La función de la molécula de agua es suministrar electrones para las
reacciones redox, es decir el agua interviene como fuente de
electrones.
- El agua se rompe por efecto de la luz, dando lugar a oxígeno y a
hidrógenos, el oxígeno es liberado, mientras que en la fase oscura el
hidrogeno se suma al dióxido de carbono gaseoso presente en el aire,
dando como resultado la producción de compuestos orgánicos,
principalmente carbohidratos.
- La molécula de agua es un agente reductor muy débil, sus electrones
deben ser energetizados por los fotones de la luz solar.
- La energetización de los electrones del agua se realiza gracias a la
clorofila.
- Tambien constituye el medio necesario para que se puedan disolver
los elementos químicos del suelo que las plantas deben utilizar para
construir sus tejidos.

46. Carbono
- El carbono constituye el material que las plantas utilizan para hidratos
de carbono.
- Penetra en las hojas a través de los estomas, es procesado durante la
etapa independiente de luz, este carbono se encuentra en la atmosfera
y en los océanos, también, pueden procesar bicarbonato disuelto en el
agua del suelo que las plantas absorben mediante sus raíces, aunque,
en una proporción muy pequeña.
- La fotosíntesis constituye uno de los procesos biológicos que integra el
ciclo del carbono, en el que también se integra el bioquímico, que
controla las transferencias de dióxido de carbono entre la biosfera y
otros subsistemas.
- El dióxido de carbono es el gas que esta en la atmósfera en una
concentración de más del 0,03% y cada año aproximadamente un 5% de
estas reservas de CO2, se consumen en el proceso de la fotosíntesis.

48. Oxígeno
▣

49. Productos y reactivos de la fotosíntesis.
▣

50. Factores que influyen en la fotosíntesis.
FOTOSÍNTESIS
FACTORES INTERNOS:
- Actividad de rubisco
- Contenido de clorofila
- Duración del verde de
hoja, senescencia.

52. Factores ambientales
▣

53. Factores ambientales
▣

54. Factores ambientales
▣ Tiempo de iluminacion:
- También conocido como fotoperiodo; la luz, su duración y periodicidad, tiene una
gran influencia sobre la germinacion y la duración del crecimiento vegetativo.
▣ Intensidad luminosa:
- Solo la radiación cuya longitud de onda oscila entre 400 y 700 nm tiene el nivel de
energía para estimular la clorofila.

55. Factores ambientales
▣ Temperatura:
- Las reacciones enzimáticas son dependientes
de la temperatura.

57. Factores ambientales
▣

58. Factores ambientales
▣ Minerales:
- Las plantas
dependen directamente
de los nutrientes que
contenga el suelo donde
se encuentra y del PH.

59. Factores ambientales
▣

61. Factores ambientales
▣ Factores extras:
- Existen otros factores que intervienen en el proceso de la fotosíntesis para
perjudicarla o beneficiarla. Los organismos parasitarios son un ejemplo de organismos
que afectan la fotosíntesis. La simbiosis es beneficiosa para los autótrofos.

63. Factores Internos.
▣

64. La fotosíntesis en otoño
En el otoño, los días son más cortos y por lo tanto la energía lumínica (luz) se
hace menos intensa, gracias a estos cambios en el ambiente, los árboles
comienzan a prepararse para el invierno, estación en la que no hay suficiente
luz o agua como para hacer fotosíntesis.
Parque Forestal, Región
Metropolitana

65. Los colores rojos y lilas
provienen de las
antocianinas.
Los colores marrones
provienen del tanino.
Los colores amarillos y
los naranjas de las
xantofilas.

66. Los árboles perennifolios
En los árboles de follaje persistente solo
mueren una parte de las hojas cada año y
otras, las más jóvenes, permanecen en la
planta y se unen a las nuevas que brotan
cada primavera, de manera que el periodo
vital de cada hoja puede durar varios años.
Sus hojas son especiales, resistentes al frío y
a la perdida de humedad.
Algunos árboles como los pinos y los
abetos, tienen hojas como agujas. Otros,
como la encina, las tienen anchas y
recubiertas de ceras; los días más fríos y
secos estas hojas se encorvan para reducir
la superficie expuesta. Los árboles
perennifolios continúan realizando la
fotosintesis durante el invierno, pero las
reacciones son más lentas debido a las
bajas temperaturas.
Región de la Araucanía.

68. IMPORTANCIA DEL PROCESO
▣

69. IMPORTANCIA DEL PROCESO
▣ La fotosíntesis ha hecho posible que aparezca la
respiración celular que tienen la gran mayoría de los
organismos, mediante la cual obtienen el máximo de la
energía de los nutrientes.
▣ La fotosíntesis fue causante del cambio producido en la
atmosfera primitiva, que era anaerobia y reductora.
▣ De la fotosíntesis también depende la energía
almacenada en combustibles fósiles como carbón,
petróleo y gas natural, todo esto gracias al ciclo
carbono.