Fotosíntesis

FOTOSINTESIS Proceso por el cual las plantas elaboran su alimento a partir del agua, el dióxido de carbono y la energía lumínica El primer organismo fotosintético apareció hace unos 3 000 o 3500 millones de años Cambio en la composición de la atmosfera. De una atmosfera reductora paso a una atmosfera oxidante, compuesta por oxigeno

Dióxido de carbono Luz solar Agua Clorofila

Plantas Conversión de la energía electromagnética solar en energía química Elaboración de compuestos carbonados Reducción del CO2 del aire con los electrones del H2O Reacción energía C6H12O6 O2 CO2 H2O

Generación de poder reductor y energía química en los tilacoides del cloroplasto Etapa fotoquímica formación de hidratos de carbono Etapa bioquímica Síntesis de azucares en el estroma

NADPH Ferrodoxina P700+ P680+ Feo Citb6f Pc LUZ LUZ P700 I P680 II ATP

Etapa fotoquímica

En el fotosistema PS II la luz es capturada por una antena LHC II constituidas por clorofila a y b y pigmentos accesorios. La energía se concentra en la clorofila P680, alcanza una gran excitación y expele un electrón de su molécula, oxidándose El electrón excitado es aceptado por una molécula feofitina) que lo transfiere a otras moléculas (plastoquinonas Qa Y Qb) La energía concentrada en la P680 también se usa para la lisis de la molécula del agua, Esto deja libre al oxigeno que se disipa. Las plastoquinonas Qa y Qb reducidas aceptan además los protones del agua y forman el compuesto reducido QH2 El complejo citocromo b6 – citoccromo f funciona como nexo entre el fotosistema II y I El PS I es similar al PS II y también se halla en los tilacoides. Posee una antena captadora de energía la LHC I. La energía concentrada oxida un centro activo el P700 que recibe los electrones de la plastocianina del PS II Los PS II y I sintetizan un fuerte reductor el NADPH

La transformación de la energía solar en química, (ATP,) se realiza de la siguiente manera: Los protones y electrones del complejo del complejo SEO-H2O, ubicado en la superficie de la membrana tilacoidal, pasan al lumen por acción del complejo citb6 f se acumulan creándose un gradiente protónico entre el lumen del tilacoides y el estroma y vuelven a su estado anterior por la ATP sintetasa, generándose ATP

Etapa bioquímica Ciclo de Calvin o del c3 Ciclo del carbono 4 o Hatch y Slack Plantas CAM Reducción del CO2 carbohidrato. carboxilativa etapas: reductora regenerativa

Etapa carboxilativa 3 C 6 C 5 C 1 C 3 C RUBISCO el CO2 se incorpora a una pentosa fosforilada, la ribulosa 1,5 – bifosfato (RbF), compuesto efímero de 6 carbonos moléculas de 3 carbonos el fosfoglicerato. Esta reacciones son catalizada por la rubisco

Etapa reductora y regenerativa reduce el acido 3 fosfoglicerico a 3 fosfogliceraldehido. Se usa el NADPH y el ATP, producidos en la etapa fotoquímica La rubisco tiene mas afinidad con el CO2 que con el O2 Con los carbonos reducidos se regeneran la rubisco y demás proteínas.

Ciclo del carbono 4 o Hatch y Slack fijación de carbono en donde los productos finales son los ácidos málicos y apartico En este ciclo la rubisco funciona a mas velocidad, ya que e malato y aspartato ceden CO2 mas rápido y en mayor cantidad que al del aire. células del mesofilo PEP-carboxilasa células de la vaina rubisco. se presenta un compartimiento espacial

Características de plantas C4 La tasa fotosintética de las C4 es mayor que en las C3 La temperatura optima se halla ente los 30º y 40º C Las plantas C4 se han originado en los trópicos y están adaptadas a condiciones extremas de radiación solar, temperatura, sequedad edáfica y cierto grado de salinidad

Plantas CAM

Plantas CAM adaptadas a hábitos xero-halofitos Día Noche los estomas se abren Estomas cerrados cloroplastos sintetizan ATP y NADPH la rubisco utiliza el CO2 que proviene de la descarboxilacion del malato, para hacer funcionar el ciclo de Calvin. la PEP- carboxilasa fija en el citosol el CO2 atmosférico El malato es acumulado, durante la noche, en vacuolas y trasladado al citosol, durante el día, donde es descarboxilizado y el CO2 re fijado por la rubisco en el cloroplasto. compartimento temporal