es un proceso biológico de oxido-reducción La FOTOSINTESIS es un proceso biológico de oxido-reducción CO2 + 2H2A (CH2O) + 2A + H2O Fotosíntesis oxigénica: CO2 + 2H2O (CH2O) + O2 + H2O Reducción fostosintética de azufre: CO2 + 2H2S (CH2O) + 2S + H2O
La fotosíntesis requiere de la coordinación de dos fases: las reacciones luminosas en donde se producen O2, ATP y NADPH las reacciones de fijación del carbono, el ciclo de reducción del carbono o ciclo de Clavin, en el cual se reduce el CO2 a carbohidratos y se consume ATP y NADPH, proiductos de las reacciones luminosas.
Cloroplasto vegetal y su compartamentalización
Las reacciones de luz y obscuridad se dan en diferentes compartimentos del cloroplasto
La energía de un fotón es directamente proporcional a la frecuencia de la radiación E = hn h = 6.626 x 10 -34 joules x s = ciclos/s El contenido de energía de la luz es inversamente proporcional a su longitud de onda. E = hc/l c = 3 x 108 m/s (velocidad de la luz) l = longitud de onda (m)
Niveles de energía en la molécula de clorofila hn Pigment Pigment* Ee – Eg = hc/l
Estructura de las clorofilas Clorofila a Clorofila b Bactericlorofila a
Espectro de absorción de las clorofilas
CENTRO DE REACCION Los centros de reaccióin son complejos proteícos integrales de membrana involucrados en la conversión de la energía luminosa a productos químicos. Chl A Chl*A Chl+A- La clorofila absorbe un fotón y subsecuentemente transfiere un electrón a una molécula aceptora. Este evento primario de ‘separación de carga’ es la única reacción fotosintética que directamente involucra a la energía luminosa. hn
Cinética de la transferencia de electrones en un centro de reacción bacteriano
Modelo estructural para el centro de reacción PSII
Modelo estructural para el centro de reacción PSI
Estructura monomérica de LCH-II Clorofila a Clorofila b Carotenoides
Heterogeneidad lateral de los complejos proteícos en la membrana cloroplástica
La fosforilación de LHCII controla la distribución de energía
Diagrama conceptual del esquema Z: la cooperación entre PSII y PSI
los potenciales de oxido-reducción de los El esquema Z actual: los potenciales de oxido-reducción de los diferentes acarreadores de electrones
el movimiento de electrones y protones durante la El esquema Z actual: el movimiento de electrones y protones durante la transferencia de electrones no-cíclica en organismos fotosintéticos
Carboxilación y oxigenación de RuBP por Rubisco
El ciclo de Calvin: Carboxilación Reducción Regeneración
Corte transversal de una hoja de maíz (una planta C4) Células de mesófilo en palisada Células del mesófilo esponjoso cloroplastos Anatomía de Kranz
el CO2 se fija en compuestos de 4 carbonos En la vía del metabolismo C4 el CO2 se fija en compuestos de 4 carbonos cloroplastos
El metabolismo del ácido crasuláceo (CAM): una adaptación de la fotosíntesis en plantas que crecen en zonas áridas