TEMA 17: LOS CLOROPLASTOS

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1 TEMA 17: LOS CLOROPLASTOS

2 COLOR DE LOS VEGETALES

3 COLOR DE LOS VEGETALES

4 COLOR DE LOS VEGETALES

5 COLOR DE LOS VEGETALES

6 17.1.- CLOROPLASTO Doble membrana. Semiautónomo.
Energético y anabólico Teoría endosimbiótica. Célula eucariota: VEGETAL. Número dependiendo actividad. Visibles al óptico. 3-9 µm Forma variable: lenticular-ovoide. Distribución cercana al núcleo y pared celular. Movimiento por fototactismo.

7 ORIGEN DEL CLOROPLASTO

8 ULTRAESTRUCTURA

9 ULTRAESTRUCTURA

10 ULTRAESTRUCTURA 7 6

11 ULTRAESTRUCTURA

12 17.2.-MODELOS DE TILACOIDES
DE LA GRANA INTERGRANA

13 17.3.-ESQUEMA DE FUNCIONES Fase fotoquímica acíclica Transporte
Dogma central Ciclo de Calvin Fase fotoquímica cíclica 6 Fase Biosintética

14 15.2.-TIPOS DE NUTRICIÓN 1.- Según la forma de captar el carbono (materia orgánica): Autótrofos: A partir de la materia inorgánica y del CO2 de la atmósfera. Heterótrofos: A partir de otra materia orgánica 2.- Según la forma de obtener la energía: Fotosintéticos: Fotones de luz Quimiosintéticos: Reacciones químicas

15 17.4.- TIPOS NUTRICIÓN AUTÓTROFA
FOTOSÍNTESIS QUIMIOSÍNTESIS OXIGÉNICA ANOXIGÉNICA

16 17.5.- FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA
FASE FOTOQUÍMICA O LUMINOSA FASE BIOSINTÉTICA U OBSCURA: CICLO DE CALVIN FASE ACÍCLICA FASE CÍCLICA

17 17.5.- FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA
Proceso anabólico realizado por cianobacterias, algas y plantas que se produce en los cloroplastos en estos últimos. La energía existente en los fotones de luz es transformada en energía química (ATP). La fuente de protones y electrones es el agua. Los protones del agua reducen al NADP y el oxígeno como gas residual es eliminado. Con el ATP y el NADPH + H+ se produce materia orgánica (Glucosa) de la que dependemos todos los demás seres heterótrofos. Químicamente es el procesos contrario a la respiración celular de la glucosa

18 17.5.- FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA

19 17.5.- FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA
Anabolismo autótrofo ≠ Anabolismo heterótrofo Síntesis materia orgánica simple reducida C6H12O6 Dos fases: Fotoquímica y Biosintética. FOTOQUÍMICA Ó CLARA: Dos formas de realizarse: Acíclicamente y cíclicamente. Necesidad de clorofila que se asocia a proteínas y otros pigmentos formando los Fotosistemas I y II (P700 y P680) formado por complejo antena y centro de reacción Necesidad de agua que es el primer donador de protones Producción de O2 Se produce ATP El último aceptor de electrones y protones va a ser el NADP que se reduce a NADPH + H+

20 17.5.- FOTOSÍNTESIS ANOXIGÉNICA
Realizada por bacterias purpúreas o verdes del azufre. Los pigmentos son la bacterioclorofila y carotenoides La fuente de protones nunca es el agua, sino el SH2 o el H2. Por tanto, Nunca se va a producir oxígeno Sólo existe el Fotosistema II (P 680) y sólo la fase cíclica. Primer donador y último aceptor siempre clorofila

21 FOTOFOSFORILACIÓN CÍCLICA
Plastoquinona TILACOIDES INTERGRANA Plastocianina Fotosistema I

22 17.5.- FASE FOTOQUÍMICA FORMA CÍCLICA: Existe demasiado NADPH+ + H+
No existe suficiente poder reductor oxidado (NADP) Existe suficiente luz.: Exceso de fotones No interviene el agua. No se produce O2 Sólo interviene el Fotosistema I (P 700) Sólo se produce fotofosforilación : ATP

23 17.5.- FOTOFOSFORILACIÓN CÍCLICA
Fotones Complejoantena Fd Complejo antena Fotosistema I P(700)

24 FOTOSISTEMA PROTEINAS

25 FOTOSISTEMA

26 17.5.- FASE ACÍCLICA Por tanto, se producirá:
Necesidad de los Fotosistemas I y II Necesidad de agua que sufre fotolisis, desprendiéndose O2 y protones y electrones Protones y electrones que sufrirán una cadena de transporte en la membrana tilacoidal, produciéndose ATP: FOTOFOSFORILACIÓN El último aceptor de electrones y protones va a ser el NADP que se reduce a NADPH + H+ Por tanto, se producirá: ATP O2 NADPH + H+

27 FOTOFOSFORILACIÓN ACÍCLICA
FASE FOTOQUÍMICA: ACÍCLICA FOTOFOSFORILACIÓN ACÍCLICA

28 FASE ACÍCLICA Complejoantena

29

30 MELVIN CALVIN : FASE BIOSINTÉTICA PREMIO NOBEL 1961

31 17.5.- FASE BIOSINTÉTICA No necesita fotones de luz
Ocurre en el estroma Más conocida como Ciclo de Calvin Se necesita el ATP y el NADPH + H+ de la fase anterior. Además se necesita RUBISCO; Ribulosa 1-5 DP CO2 u otra materia inorgánica oxidada. Cuatro fases: Fijación del CO2 y Formación del 1,3 DPGico Reducción del CO2 o Formación del 1,3 DPGH Regeneración de la Ribulosa 1-5 Difosfato Formación de Glucosa

32 FASE BIOSINTÉTICA gluconeogénesis glucosa

33 FASE BIOSINTÉTICA

34 ANIMACIÓN DEL CICLO DE CALVIN

35 ECUACIÓN GLOBAL

36 ECUACIÓN GLOBAL

37 ECUACIÓN GLOBAL

38 ECUACIÓN GLOBAL

39 17.6.- FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FOTOSÍNTESIS
TEMPERATURA: DESNATURALIZACIÓN CONCENTRACIÓN DE CO2 INTENSIDAD LUMINOSA TIEMPO DE ILUMINACIÓN COLOR DE LA LUZ: AZUL Y ROJA AGUA OXÍGENO

40 17.7.- TIPOS NUTRICIÓN AUTÓTROFA
FOTOSÍNTESIS QUIMIOSÍNTESIS OXIGÉNICA ANOXIGÉNICA

41 QUIMIOSÍNTESIS Tipo de nutrición autótrofa típica de algunas bacterias en lugares muy especiales. A partir de materia inorgánica (CO2 ó CH4) se obtiene materia orgánica (Glucosa). La fuente de energía no es la luz sino otras reacciones asociadas de oxido-reducción en los que se parte de SH2 ó (Fe+2) ó NH3 ó NO2 . Tendríamos las bacterias del azufre, las del hierro o las nitrificantes, muy importantes en los... Ciclos biogeoquímicos del Nitrógeno, del Azufre...

42 QUIMIOSÍNTESIS

43 QUIMIOSÍNTESIS

44 QUIMIOSÍNTESIS

45 QUIMIOSÍNTESIS

46 17.7.- OTROS PROCESOS ANABÓLICOS
GLUCONEOGÉNESIS HETERÓTROFA: Síntesis de glucosa a partir de productos orgánicos más simples no glucídicos: láctico, pirúvico, glicerina, alanina... Ocurre en el citosol de células hepáticas. Hay células que tienen superavit de glucosa y otras que no pueden vivir sin glucosa: cerebro, eritrocitos, riñón, testículos GLUCOGENOGÉNESIS:ALMACEN ORDENADO Síntesis de glucógeno a partir de glucosas fosforiladas por UTP (implica gasto de energía). La insulina activa el proceso en el hígado y el glucagon la inhibe. Equilibrio en hepatocitos y miocitos entre glucogenogénesis y glucogenolisis

47 Factores reguladores de la Fotosíntesis
FACTORES DE LA FOTOSÍNTESIS Factores reguladores de la Fotosíntesis TEMPERATURA

48 FACTORES REGULADORES DE LA FOTOSÍNTESIS
FACTORES DE LA FOTOSÍNTESIS FACTORES REGULADORES DE LA FOTOSÍNTESIS INTENSIDAD DE LA LUZ

49 FACTORES REGULADORES DE LA FOTOSÍNTESIS
FACTORES DE LA FOTOSÍNTESIS FACTORES REGULADORES DE LA FOTOSÍNTESIS CONCENTRACIÓN DE C02