LA FOTOSÍNTESIS

La fotosíntesis es mucho más que esa reacción Clorofila

ENERGÍA DISPONIBLE PARA LAS FUNCIONES CELULARES ENERGÍA DEL SOL FOTOSÍNTESIS PRODUCCIÓN DE OXIGENO, CARBOHIDRATOS Y OTRAS MOLECULAS ORGANICAS NECESIDAD DE AGUA Y CO 2 LIBERACIÓN DE AGUA Y CO 2 RESPIRACIÓN CELULAR NECESIDAD DE OXÍGENO, CARBOHIDRATOS Y OTRAS. CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ENERGÍA EN LOS SERES VIVOS

REGENERACIÓN DEL RECEPTOR DEL CO 2 FIJACIÓN DEL CO 2 REDUCCIÓN Fotosistema I Fotosistema IIFotosistema I e- H2OH2O O2O2 H+H+H+H+ + Fotón e- ADP + Pi ATP Fotón e- Fotón e- ADP + Pi ATP e- NADP + H+H+H+H+ + + H+H+ NADPH Cadena de transporte electrónico FLUJO DE ELECTRONES NO CÍCLICO FLUJO DE ELECTRONES CÍCLICO 3 x CO 2 P 1 x gliceraldehido 3-fosfato + H+H+ 6 x NADPH 3 x ATP 6 X ATP 3 x ADP 6 x ADP 6 x Pi 6 x NADP GLUCOSA Y OTROS COMPUESTOS ORGÁNICOS FASE OSCURA - CICLO DE CALVIN 6 x 1,3-bifosfoglicerato PP 6 x gliceraldehido 3-fosfato P 6 x 3-fosfoglicerato P 3 x ribulosa 1,5 bifosfato P P 5 x gliceraldehido 3-fosfato P FASE LUMINICA

Cuando un rayo de luz pasa a través de un prisma, se rompe en colores. Los colores constituyen el espectro visible.

Los colores del espectro que el pigmento clorofila absorbe mejor son el violeta, el azul y el rojo.

¿Porqué las plantas son verdes? Luz reflejada Luz transmitida

Los cloroplastos absorben energía de la luz y la convierten en energía química Luz Luz reflejada Luz absorbida Luz transmitida Cloroplasto EL COLOR QUE SE VE ES EL QUE NO SE ABSORBIÓ

Localización y estructura del cloroplasto SECCION TRANSVERSAL DE HOJA CELULA DE MESOFILO HOJA Cloroplasto Mesòfilo CLOROPLASTO Espacio intermembranal Membrana externa Membrana interna Compartimento tilacoidal Tilacoide Estroma Granum EstromaGrana

Espectros de absorción de pigmentos

La fase luminosa Los principales acontecimientos que ocurren en la fase luminosa se podrían resumir de la siguiente manera: a- Síntesis de ATP o fotofosforilación que puede ser: –acíclica o abierta –cíclica o cerrada b- Síntesis de poder reductor NADPH c- Fotólisis del agua

Organización del tilacoide

Los fotosistemas: son organizaciones de pigmentos y proteínas que se localizan en los tilacoides.

Fotón Ruptura de agua Fotosistema II Producción de NADPH Fotosistema I ATP Dos tipos de fotosistemas operan coordinadamente en la fase lumínica de la fotosíntesis

¿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 da lugar a una reacción química.

Estado excitado ee Calor Luz Fotón Fluorescencia Molecula de clorofila Estado basal 2 (a) Absorcón de un foton (b) Fluorescencia de una soluciòn de cloriofila aislada Excitación de la clorofila  La pérdida de energía debido al calor ocasiona que los fotones sean menos energéticos.  La pèrdida de energía se refleja en una longitud de onda más larga.  Energía= (Constante de Planck) x (velocidad de luz/(Longitud de onda de luz  Transición hacia el extremo del rojo. ee

Incidencia de la luz sobre los fotosistemas

Transporte de electrones

El oxígeno liberado proviene del agua

Fotofosforilación no cíclica

Fotofosforilación cíclica

Productos de la fase luminosa

Síntesis de ATP: ATP sintasa ATP sintasa  3H +  1ATP 1NADPH  6H +  2ATP

La producción de ATP según la teoría quimiosmótica Lumen tilacoidal (Alto H + ) Membrana tilacoidal Estroma (Bajo H + ) LUZ Antena LUZ CADENA DE TRANSPORTE ELECTRÓNICO FOTOSISTEMA IIFOTOSISTEMA IATP SINTASA

Fd ox Fd red NADP + NADPH ferredoxin NADP reductasa P700 + Chl ox Chl red P680 + Ph ox Ph red P680 hv <680nm P680* (FSII) P700 hv <700nm P700* (FSI) PC ox PC red QQH2 PC ox PC red Cit bf H+H+ Fe-S ox Fe-S red Q ox Q red O 2 + 4H + 2H 2 0 Fotosistema II. Fragmentación del agua Fotosistema I. Producción de NADPH

Conservación hídrica Por cada gramo de CO2 fijado se pierde aproximadamente la siguiente cantidad de agua por transpiración en las plantas: CAM: 50 a 100 mL C 4 : 250 na 300 mL C 3 : 400 a 500 mL. Por lo tanto, el mecanismo CAM es una buena estrategia para conservar agua.

TIPO DE PLANTA C3 C4 CAM La mayoría Casi siempre Generalmente presentan una presentan presentan tasa fotosintética alta tasa baja tasa moderada fotosintética fotosintética Se desarrollan bien Se desarrollan bien Se desarrollan bien en climas templados en alta luminosidad, en ambientes y lluviosos-nublados altas T y ambientes áridos semiáridos. Tienen una pérdida Tienen una pérdida Conservan el agua de agua considerable de agua condiderable en forma eficaz Se fotosaturan con un Realmente no se No se logran 1/5 de la luz solar. fotosaturan fotosaturar.