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fotosíntesis
• captación de la energía solar en forma de
energía libre química.
• CO2 + H2O + fotón  O2  + HC
• La fotosíntesis ocurre en cloroplastos,
que tienen pigmentos que "captura"
energía lumínica, como clorofila a y b,
carotenos, las xantófilas, fucoeritrinas y
fucocianinas. característico de ciertas
especies, que se "especializan" en captar
cierto tipo de longitud de onda
fotón
• Partícula elemental que se considera la mínima
fracción posible de luz. m. fís. nucl.
• Cuanto de energía que interviene en los
procesos de emisión o absorción de la radiación
electromagnética. En reposo está desprovisto
de masa y su espín vale 1. Viaja a la velocidad
de la luz transportando una energía igual
a hv (h, constante de Planck y v., frecuencia de
la radiación). Fue introducido por Einstein para
explicar el efecto fotoeléctrico.
• La fotosíntesis necesita un dador de (e-).
En las plantas superiores proviene del
agua, dando como resultado la producción
de oxigeno molecular.
• El proceso ocurre en dos fases:
• a) lumínicas y
• b) fase oscura
• La primera fase, se realiza en los tilacoides,
• Un fotón es capturado por un pigmento
fotosintético, se produce la excitación de un e-,
el cual es elevado desde su estado basal.
Después de una serie de reacciones de oxido-
reducción, la energía del e- se convierte en ATP
y NADPH, necesarios en la fase oscura
• En el proceso ocurre la fotólisis del agua, que se
descompone según la ecuación:
• H2O + cloroplasto + fotón  O + 2 H+ + 2 e-.
• En la fase lumínica
• Se dispone de foto sistema I y II
• El foto sistema I está asociado a las formas de
clorofila a, que absorbe a longitudes de onda de
700 nm ,
• el foto sistema II tiene un centro de reacción que
absorbe a una longitud de onda de 680 nm .
• Cada uno de estos foto sistemas se encuentra
asociado a polipéptidos en la membrana
tilacoidal y absorben energía luminosa
independientemente.
• FOTOLISIS
• Simultáneamente, en el foto sistema II se
produce la ruptura de la molécula de agua
( foto oxidación), libera e-, que son
capturados por el foto sistema I.
• El e- perdido por la clorofila a en el sistema II es
recuperado a partir del OH- del agua que se
transforma en un radical libre [OH]·, que
sedescomponen en H2O y O2:
• 2[OH]·H2O + 1/2O2
• El O2 es liberado a la atmósfera a través de los
estomas y los e- quedan retenidos en el
espacio intra tilacoideo
• Los e- son transferidos de un aceptor a otro, a
través de reacciones de oxido reducción, en una
cadena de transporte que los guía hasta el foto
sistema I, quedando de este modo restablecida
la carga electroquímica de esta molécula. El
aceptor final es el NADP
• En el foto sistema I se transfieren dos e- a la
molécula de NADP+ y se forma NADPH, en el
lado de la membrana tilacoidal que mira hacia el
estroma.
• Asociada a la membrana tilacoide se
encuentra la enzima ATP sintetasa, que
transporta e- a través de un canal ubicado
en su interior, que se conserva como ATP,
a partir del ADP.
• Por otra parte, los H+ que ahora se
encuentran en la matriz del cloroplasto, se
unen a la coenzima NADP produciendo
NADPH+H+., que libera la molécula de
agua.
El hueco electrónico del foto sistema II es un aceptor de
electrones suficientemente fuerte para separar electrones
del agua produciendo O2 e H+
• La segunda fase, (reacciones de
oscuridad): en el estroma Fijación del
carbono
• El CO2 de la atmósfera o del agua se
captura y reduce por la adición de H.
• los productos de las reacciones de luz
son utilizados para formar enlaces
covalentes (C-C) .
• En la reducción de un mol de CO2 se
utilizan 3ATP y 2 NADPH,
•
• Ciclo de Calvin
• El CO2, se combina con la
pentosa ribulosa 1,5-difosfato,
mediante la acción de la enzima
ribulosa bifosfato carboxilasa
oxigenasa .
• El primer producto estable de la
fijación de CO2 es el ácido 3-
fosfoglicérico ( PGA),
• H
• H-C-OPO3H2
• C=O
• H-C-OH + CO2->
• H-C-OH
• H-C-OPO3H2
• Ribulosa 1,5-DP
H
H-C-O-PO3H2
COOH-C-OH
H-C-OH
H-C-OH
H-C-O-PO3H2
H
INESTABLE
H-C-OOH
H-C-OH
H-C-OPO3H2
H
H-C-OPO3H2
H-C-OH
H-C-OOH
+H2O
Acido 3-fosfoglicerico
• La energía del ATP es utilizada para
fosforilar el PGA y formar ácido 1,3
difosfoglicérico,
• El difosfoglicérico, es reducido por la
acción del NADPH+H+ a gliceraldehido-3-
fosfato (PGAL).
• Una parte del (PGAL) es utilizada en el
ciclo para sintetizar glucosa, mientras que
el resto se utiliza para regenerar la
ribulosa, que da comienzo a un nuevo
ciclo.
Ciclo Calvin
• son necesarias 6 moléculas de CO2, 12
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• Una gran parte del PGAL se transforma en
almidón (HC de reserva) en el estroma del
cloroplasto. Otra parte del PGAL es
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  • 1. fotosíntesis • captación de la energía solar en forma de energía libre química. • CO2 + H2O + fotón  O2  + HC • La fotosíntesis ocurre en cloroplastos, que tienen pigmentos que "captura" energía lumínica, como clorofila a y b, carotenos, las xantófilas, fucoeritrinas y fucocianinas. característico de ciertas especies, que se "especializan" en captar cierto tipo de longitud de onda
  • 2.
  • 3.
  • 4. fotón • Partícula elemental que se considera la mínima fracción posible de luz. m. fís. nucl. • Cuanto de energía que interviene en los procesos de emisión o absorción de la radiación electromagnética. En reposo está desprovisto de masa y su espín vale 1. Viaja a la velocidad de la luz transportando una energía igual a hv (h, constante de Planck y v., frecuencia de la radiación). Fue introducido por Einstein para explicar el efecto fotoeléctrico.
  • 5.
  • 6.
  • 7. • La fotosíntesis necesita un dador de (e-). En las plantas superiores proviene del agua, dando como resultado la producción de oxigeno molecular. • El proceso ocurre en dos fases: • a) lumínicas y • b) fase oscura
  • 8. • La primera fase, se realiza en los tilacoides, • Un fotón es capturado por un pigmento fotosintético, se produce la excitación de un e-, el cual es elevado desde su estado basal. Después de una serie de reacciones de oxido- reducción, la energía del e- se convierte en ATP y NADPH, necesarios en la fase oscura • En el proceso ocurre la fotólisis del agua, que se descompone según la ecuación: • H2O + cloroplasto + fotón  O + 2 H+ + 2 e-.
  • 9.
  • 10. • En la fase lumínica • Se dispone de foto sistema I y II • El foto sistema I está asociado a las formas de clorofila a, que absorbe a longitudes de onda de 700 nm , • el foto sistema II tiene un centro de reacción que absorbe a una longitud de onda de 680 nm . • Cada uno de estos foto sistemas se encuentra asociado a polipéptidos en la membrana tilacoidal y absorben energía luminosa independientemente.
  • 11. • FOTOLISIS • Simultáneamente, en el foto sistema II se produce la ruptura de la molécula de agua ( foto oxidación), libera e-, que son capturados por el foto sistema I.
  • 12. • El e- perdido por la clorofila a en el sistema II es recuperado a partir del OH- del agua que se transforma en un radical libre [OH]·, que sedescomponen en H2O y O2: • 2[OH]·H2O + 1/2O2 • El O2 es liberado a la atmósfera a través de los estomas y los e- quedan retenidos en el espacio intra tilacoideo
  • 13. • Los e- son transferidos de un aceptor a otro, a través de reacciones de oxido reducción, en una cadena de transporte que los guía hasta el foto sistema I, quedando de este modo restablecida la carga electroquímica de esta molécula. El aceptor final es el NADP • En el foto sistema I se transfieren dos e- a la molécula de NADP+ y se forma NADPH, en el lado de la membrana tilacoidal que mira hacia el estroma.
  • 14. • Asociada a la membrana tilacoide se encuentra la enzima ATP sintetasa, que transporta e- a través de un canal ubicado en su interior, que se conserva como ATP, a partir del ADP. • Por otra parte, los H+ que ahora se encuentran en la matriz del cloroplasto, se unen a la coenzima NADP produciendo NADPH+H+., que libera la molécula de agua.
  • 15. El hueco electrónico del foto sistema II es un aceptor de electrones suficientemente fuerte para separar electrones del agua produciendo O2 e H+
  • 16.
  • 17. • La segunda fase, (reacciones de oscuridad): en el estroma Fijación del carbono • El CO2 de la atmósfera o del agua se captura y reduce por la adición de H. • los productos de las reacciones de luz son utilizados para formar enlaces covalentes (C-C) . • En la reducción de un mol de CO2 se utilizan 3ATP y 2 NADPH,
  • 18. • • Ciclo de Calvin • El CO2, se combina con la pentosa ribulosa 1,5-difosfato, mediante la acción de la enzima ribulosa bifosfato carboxilasa oxigenasa . • El primer producto estable de la fijación de CO2 es el ácido 3- fosfoglicérico ( PGA),
  • 19. • H • H-C-OPO3H2 • C=O • H-C-OH + CO2-> • H-C-OH • H-C-OPO3H2 • Ribulosa 1,5-DP H H-C-O-PO3H2 COOH-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-O-PO3H2 H INESTABLE H-C-OOH H-C-OH H-C-OPO3H2 H H-C-OPO3H2 H-C-OH H-C-OOH +H2O Acido 3-fosfoglicerico
  • 20. • La energía del ATP es utilizada para fosforilar el PGA y formar ácido 1,3 difosfoglicérico, • El difosfoglicérico, es reducido por la acción del NADPH+H+ a gliceraldehido-3- fosfato (PGAL). • Una parte del (PGAL) es utilizada en el ciclo para sintetizar glucosa, mientras que el resto se utiliza para regenerar la ribulosa, que da comienzo a un nuevo ciclo.
  • 22. • son necesarias 6 moléculas de CO2, 12 NADH+H+ y 12 ATP para sintetizar una molécula de glucosa. • Una gran parte del PGAL se transforma en almidón (HC de reserva) en el estroma del cloroplasto. Otra parte del PGAL es exportado al cito sol, donde se transforma en intermediario de la glucólisis . También se obtienen intermediarios de azúcares de gran importancia biológica, ej.: sacarosa.