Fotosíntesis y Respiración Celular

Fotosíntesis Fotosíntesis es un proceso donde la energía solar es convertida en energía química.

Se lleva a cabo en los cloroplastos de las hojas o tallos jóvenes que absorben energía solar. Los cloroplastos están formados por granas y tilacoides. Estos últimos contienen los pigmentos que absorben energía del sol.

Fases de la fotosíntesis: Fase lumínica : Las reacciones de luz ocurren en los tilacoides. Aquí se absorbe luz solar y se convierte en energía química. El agua se fotodescompone liberando oxígeno O2 y se sintetizan ATP y NADPH2 .

Fase no lumínica : Las reacciones de oscuridad ocurren en el estroma Fase no lumínica : Las reacciones de oscuridad ocurren en el estroma. El CO2 es transformado en carbohidratos usando el ATP y el NADPH2 de los tilacoides.

Reacción de fotosíntesis

Las plantas realizan fotosíntesis cuando hay suficiente luz, de lo contrario consumen oxígeno del exterior llevando a cabo respiración celular. La fotosíntesis ocurre en los cloroplastos, mientras la respiración celular ocurre en el mitocondrio.

Fases de la fotosíntesis 1. Reacciones dependientes de luz

Ocurren en las granas de los cloroplastos: La clorofila y otras moléculas de pigmento presentes en las granas del cloroplasto absorben la energía de luz. En la membrana de los grana o tilacoides se ubican los sistemas proteicos y de pigmentos que captan la energía del sol y efectúan el transporte de electrones para formar ATP y poder reductor, proceso llamado fase clara de la fotosíntesis o dependiente de luz

Fotosistema II

Simultánemente, debido a la estimulación de la clorofila del centro de reacción, ocurre la fotólisis del agua, proceso en el que dos moléculas de agua son degradadas dando origen a una molécula de oxígeno, protones y una sustancia llamada NADPH 2H2O O2 + 4H+

Fotosistema I

Los electrones regresan a un nivel de energía más bajo al pasar por una cadena de transporte de electrones. En el proceso de liberación de energía de los electrones, se produce ATP. En otras palabras, la energía de los electrones se convierte en energía utilizable en los cloroplastos. El ATP que se produce en las reacciones dependientes de luz se utiliza en las reacciones de oscuridad.

2. Reacciones dependientes de luz En la etapa que la energía lumínica no es necesaria se realiza en el estroma del cloroplasto, las moléculas de ATP y NADPH, que se sintetizaron en la fase primaria, son utilizadas en las diferentes reacciones químicas que conducen a la formación de glucosa

Fase oscura de la fotosíntesis: ciclo de Calvin La fijación del CO2 se produce en tres fases: Carboxilativa: se fija el CO2 a una molécula de 5C. Reductiva: PGA se reduce a PGAL utilizándose ATP y NADPH. Regenerativa/Sintética: de cada seis moléculas PGAL formadas 5 se utilizan para regenerar la Ribulosa 1,5BP y una será empleada para poder sintetizar moléculas de glucosa (vía de las hexosas), ácidos grasos, aminoácidos,…

RUBISCO: 1. Función CARBOXILASA: fijar el carbono del CO2. 2. Función OXIGENASA: oxidación de la ribulosa 1,5 bifosfato a fosfoglicolato. Se produce CO2.

Esquema global de la fotosíntesis

Rendimiento energético es del 30% Balance energético de la fotosíntesis Gº’= +114 KCal/mol 6CO2 + 18ATP + 12NADPH + 12H2O C6H12O6 + 18ADP + 12NADP+ +6H+ Reacción neta: 1CO2  2NADPH  4 fotones FSI + 4 fotones FSII 8 fotones  318 KCal Rendimiento energético es del 30%

LA FOTOSÍNTESIS MANTIENE LA VIDA EN LA TIERRA. Importancia biológica de la fotosíntesis La fotosíntesis es seguramente el proceso bioquímico más importante de la Biosfera por varios motivos: La síntesis de materia orgánica a partir de la inorgánica se realiza fundamentalmente mediante la fotosíntesis. Posteriormente irá pasando de unos seres vivos a otros mediante las cadenas tróficas, para ser finalmente transformada en materia propia por los diferentes seres vivos. Produce la transformación de la energía luminosa en energía química, necesaria y utilizada por los seres vivos En la fotosíntesis se libera oxígeno que será utilizado en la respiración aerobia como oxidante. La fotosíntesis causó el cambio producido en la atmósfera primitiva, que era anaerobia y reductora. De la fotosíntesis depende también la energía almacenada en combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural. El equilibrio necesario entre seres autótrofos y heterótrofos no sería posible sin la fotosíntesis. LA FOTOSÍNTESIS MANTIENE LA VIDA EN LA TIERRA.