La fotosíntesis consta de dos fases: la fase luminosa, donde se captura la energía lumínica y se generan ATP y NADPH; y la fase oscura, donde se fija el CO2 para producir glucosa utilizando la energía de los productos de la fase luminosa. La fotosíntesis es afectada por factores como la luz, temperatura, CO2 y humedad.

1. FOTOSÍNTESIS

2. Morfología, estructura y funciones celulares.
• Importancia biológica de la fotosíntesis.
• Tipos de organismos fotosintéticos.
• Fase luminosa. La fotofosforilación cíclica.
• Fase escura.
• Factores que afectan a la intensidad
fotosintética: luz, temperatura y CO 2.

3. Criterios de evaluación
• Diferenciar las fases de la fotosíntesis y
localizarlas intracelularmente.
• Identificar los sustratos y los productos
que intervienen en las fases de la
fotosíntesis y establecer el balance
energético de esta.

4. OBSERVACIONES
• En la fase luminosa de la fotosíntesis es esencial explicar el
esquema en Z situándolo en la membrana tilacoidal.
• Indicar que el NADPH + H+ y el ATP se van a utilizar en la fase
oscura.
• Comentar que el ATP se genera por procesos quimiosmóticos,
como ocurre en la mitocondria.
• En la fase luminosa de la fotosíntesis no es preciso aprender los
transportadores electrónicos.
• Explicar brevemente el ciclo de Calvin.
• Se debe aclarar que la fase oscura ocurre fundamentalmente en
presencia de luz.
• Saber que la encima que fija el CO2 (RUBISCO), es la más
abundante de la biosfera y que a partir del 3-fosfoglicerato se inicia
una serie de reacciones (no explicitarlas) que regeneran la ribulosa
(ciclo de Calvin) e intervienen en la biosíntesis de carbohidratos.

6. Importancia biolóxica da fotosíntese (reacción global da fotosíntese para a formación
dunha molécula de glicosa). Ademais é interesante indicar que a fotosíntese é un
proceso inverso á respiración. Brevemente, indicar os distintos tipos de organismos
fotosintéticos
• Reacción global
LUZ
6 CO 2 + 6 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6O 2

8. E S T O M A D E M O N O C O T IL E D Ó N E A
E S T O M A D E D IC O T ILE D Ó N E A
Micrografía electrónica
de barrido de un estoma
de Vicea sp. Tomada de
http://www.denniskunkel.com/

11. Micrografía electrónica de un cloroplasto de hoja de maíz (Zea mays)

13. Esquema de un cloroplasto donde se pueden apreciar sus componentes principales.

17. Estructuras de las clorofilas a y b

18. Fases
• Fase luminosa
• Fase de fijación de CO2

19. + H+

20. H2O + NADP+ + fotones + ADP + Pi
O2 + ( NADPH + H+ )+ ATP

21. ¿Qué ocurre cuando un pigmento fotosintético absorbe luz?
1. La energía se disipa en forma de calor.
2. La energía se emite como una longitud de onda más larga
(fluorescencia).
3. La energía pueda dar lugar a una reacción química como en la
fotosíntesis (cloroplasto).
» Fotosistemas: conjuntos de
moléculas de clorofila y otros
pigmentos empaquetados en
los tilacoides. Que intervienen
en las reaccones luminosas de
la fotosíntesis.
» Dos tipos de fotosistemas:
Fotosistema I: P700.
Fotosistema II: P680.

27. http://www.johnkyrk.com/photosynthesis.esp.swf

29. CO2
ATP
RUBISCO
ADP + Pi
ADP + Pi 3-fosfoglicérico
3 CO2
6 PGA
Ribulosa 3 RuBP
6 BPG
NADPH + H+
bifosfato
ATP 1,3-bifosfoglicérico
3 RuP
6 GAP
5 GAP NADP+
6 GAP
Ribulosa Gliceraldehído
fosfato -3-fosfato
Gliceraldehído Gliceraldehído
-3-fosfato -3-fosfato
1 GAP

30. www.biologia.arizona.edu/.../02t.html
En la micrografía electrónica de transmisión (TEM) de la derecha se observan las
partículas de ATP sintasa sobre la superficie de la membrana tilacoide en la cara
del estroma. Como las membranas no están apiladas, la naturaleza de "globo" de
los tilacoides está exagerada en la foto. El interior de estos sacos tiene una alta
concentración de protones durante el transporte electrónico

32. Esquema de la síntesis de carbohidratos que tiene lugar a partir
de las moléculas de triosa fosfato obtenidas en el ciclo de Calvin.

33. • Seis giros del ciclo, con la introducción de seis moléculas de CO 2, son
necesarios para producir el equivalente de un glúcido de seis
carbonos.
• La ecuación global es la siguiente:
6 RuDP + 6 CO2 + 12 NADPH + 12 H+ + 18 ATP
6 RuDP + Glucosa + 12 NADP+ + 18 ADP + 18 Pi + 6 H2O
RuDP: Ribulosa 1,5 Difosfato

35. Organizació n intracelular: Mitocondrias y Cloroplastos
Bioenergé tica
© A. Orozco-Barocio. 2005

36. Factores que condicionan el rendimiento fotosintético
200 123 lux
180
160 21,9 lux
mm3 de O2/hora
140
El aumento de 120
CO2 incrementa 100
80 6,31 lux
el rendimiento de 60
la fotosíntesis. 40
1,74 lux
20
0 0,407 lux
0 5 10 15 20 25 30
Concentración de CO2 (mol/l)
100
0,5% O2
Asimilación de CO2 (mol/l)
80
20% O2
El aumento de 60
O2 disminuye la
40
eficacia de la
fotosíntesis. 20
0
0 10 20 30 40 50
Intensidad de la luz (x10 erg/cm /seg)
4 2

37. Factores que condicionan el rendimiento fotosintético
Intensidad fotosintética
Al disminuir la humedad
se produce una sensible
disminución de la
fotosíntesis.
Humedad
400
350
mm3 de O2/hora
300
El rendimiento 250
200
fotosintético aumenta con
150
la temperatura hasta un
100
punto máximo (Tª óptima
50
de actividad enzimática). 0
0 10 20 30 40 10 20 30 40
Temperatura ( C)
o

38. Factores que condicionan el rendimiento fotosintético
Intensidad fotosintética
La fotosíntesis es
proporcional a la
Planta de sol
intensidad de luz hasta
Planta de
un punto en el que su
sombra
rndimiento se estabiliza.
Tasa relativa de fotosíntesis Intensidad luminosa
120
100
80
60
El rendimiento óptimo se
realiza con luz roja o azul. 40
20
0
400 500 600 700
Longitud de onda (nm)

39. Quimiosíntesis
QUIMIOSÍNTESIS DEL NITRÓGENO
+ --
2 NH4 + 3 O2 2 NO2 + 4 H+ + 2 H2O
- -
2 NO2 + O2 2 NO3
QUIMIOSÍNTESIS DEL AZUFRE
H 2 S + 2 O2 SO42- + 2 H+ 2 SO + 2 HO2 + 3 O2 2 SO42- + 4 H+
HS - + O2 + H+ SO + H2O S2O32- + H2O + 2 O2 SO42- + 2 H+
QUIMIOSÍNTESIS DEL HIERRO
4 Fe2+ + 4H+ + O2 4 Fe3+ + 2 H2O
QUIMIOSÍNTESIS DEL HIDRÓGENO
6 H2 + 2O2 + CO2 (CH2O) + 5 H2O
5 H2 + 2 HNO3 N 2 + 6 H2O

40. Gluconeogénesis
Pirúvico
Glucosa Glucosa
Fosfoenolpiruvato
carboxiquinasa GDP ATP ADP Glucosa -6
-fosfatasa
Oxalacético Fosfoenolpirúvico Glucosa -6- fosfato
NADH + H+
Málico 2 - fosfoglicérico Fructosa -6- fosfato Fructosa -6- fosfato
NAD+ ADP Fructosa -1,6
Oxalacético 3 - fosfoglicérico -bifosfatasa
ADP ATP ADP
Fructosa -1,6- bifosfato
Pirúvico 1,3 - bifosfoglicérico
NADH + H+ H+ + NADH NAD+
Gliceraldehido -3-fosfato y
Láctico Gliceraldehido -3-fosfato
dihidroxiacetona -3- fosfato

41. Animación fotofosforilación acíclica
• http://www.biologia.edu.ar/animaciones/in
dex.htm
• Fotofosforilación Cíclica y acíclica
http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animati
ons/sp_cyclic_noncyclic.swf
• Transporte electrónico
http://highered.mcgraw-
hill.com/olc/dl/120072/bio13.swf

42. Cada fotosistema
contiene carotenos,
clorofilas y proteínas.
Estas moléculas
captan la energía
luminosa y la ceden a
las moléculas vecinas
presentes en cada
fotosistema hasta que
llega a una molécula
de clorofila-a
denominada molécula
diana.
Las diferentes sustancias
captan luz de diferente
longitud de onda. De
Fotosistema esta manera, gran
parte de la energía
luminosa es captada.

43. 1 Transformación dedióxido de carbono y
3) Reducción del la energía luminosa
en2energía de glucosa. agua en el ATP y
Descomposición del
síntesis química contenida
en protones
electrones (2H) y oxígeno (O).
Visión de conjunto

44. 4 Polimerización de la glucosa formando almidón
Visión de conjunto