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TEMA 17: LOS CLOROPLASTOS. COLOR DE LOS VEGETALES.

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TEMA 17: LOS CLOROPLASTOS. COLOR DE LOS VEGETALES.

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1 TEMA 17: LOS CLOROPLASTOS

2 COLOR DE LOS VEGETALES

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6 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 CLOROPLASTO

7 ORIGEN DEL CLOROPLASTO

8 ULTRAESTRUCTURA

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12 17.2.-MODELOS DE TILACOIDES DE LA GRANA INTERGRANA

13 6 7 Dogma central Ciclo de Calvin Fase Biosintética Transporte Fase fotoquímica acíclica Fase fotoquímica cíclica ESQUEMA DE FUNCIONES

14 1.- Según la forma de captar el carbono (materia orgánica): Autótrofos: A partir de la materia inorgánica y del CO 2 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 TIPOS DE NUTRICIÓN

15 NUTRICIÓN AUTÓTROFA FOTOSÍNTESIS QUIMIOSÍNTESIS OXIGÉNICA TIPOS NUTRICIÓN AUTÓTROFA ANOXIGÉNICA

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

17 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 FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA

19 Anabolismo autótrofo Anabolismo heterótrofo Síntesis materia orgánica simple reducida C 6 H 12 O 6 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 O 2 Se produce ATP El último aceptor de electrones y protones va a ser el NADP que se reduce a NADPH + H +

20 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 SH 2 o el H 2. 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 FOTOSÍNTESIS ANOXIGÉNICA

21 FOTOFOSFORILACIÓN CÍCLICA FOTOFOSFORILACIÓN CÍCLICA Plastocianina Plastoquinona Fotosistema I TILACOIDES INTERGRANA

22 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 O 2 Sólo interviene el Fotosistema I (P 700) Sólo se produce fotofosforilación : ATP FASE FOTOQUÍMICA

23 FOTOFOSFORILACIÓN CÍCLICA Complejo antena Fotosistema I P(700) Fd Fotones Complejo antena

24 FOTOSISTEMA PROTEINAS

25 FOTOSISTEMA

26 Necesidad de los Fotosistemas I y II Necesidad de agua que sufre fotolisis, desprendiéndose O 2 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–O2 –NADPH + H FASE ACÍCLICA

27 FOTOFOSFORILACIÓN ACÍCLICA FASE FOTOQUÍMICA: ACÍCLICA

28 FASE ACÍCLICA Complejo antena

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30 MELVIN CALVIN : FASE BIOSINTÉTICA PREMIO NOBEL 1961

31 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 CO 2 u otra materia inorgánica oxidada. Cuatro fases: Fijación del CO 2 y Formación del 1,3 DPGico Reducción del CO 2 o Formación del 1,3 DPGH Regeneración de la Ribulosa 1-5 Difosfato Formación de Glucosa FASE BIOSINTÉTICA

32 gluconeogénesis glucosa FASE BIOSINTÉTICA

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34 ANIMACIÓN DEL CICLO DE CALVIN

35 ECUACIÓN GLOBAL

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39 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FOTOSÍNTESIS 1.TEMPERATURA: DESNATURALIZACIÓN 2.CONCENTRACIÓN DE CO 2 3.INTENSIDAD LUMINOSA 4.TIEMPO DE ILUMINACIÓN 5.COLOR DE LA LUZ: AZUL Y ROJA 6.AGUA 7.OXÍGENO

40 NUTRICIÓN AUTÓTROFA FOTOSÍNTESIS QUIMIOSÍNTESIS OXIGÉNICA TIPOS NUTRICIÓN AUTÓTROFA ANOXIGÉNICA

41 QUIMIOSÍNTESIS Tipo de nutrición autótrofa típica de algunas bacterias en lugares muy especiales. A partir de materia inorgánica (CO 2 ó CH 4 ) 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 SH 2 ó (Fe+2) ó NH 3 ó NO 2. 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

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46 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 TEMPERATURA FACTORES DE LA FOTOSÍNTESIS

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

49 FACTORES REGULADORES DE LA FOTOSÍNTESIS CONCENTRACIÓN DE C0 2 FACTORES DE LA FOTOSÍNTESIS


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