Asimilación del Carbono Reacciones de Asimilación del Carbono Biosíntesis de Glúcidos en Vegetales Ciclo de Calvin

LIC. en CIENCIAS BIOLÓGICAS PROF. en BIOLOGÍA LIC. en CIENCIAS BIOLÓGICAS LIC. En BIOTECNOLOGÍA BOLILLA 5: -Biosíntesis de Carbohidratos. Gluconeogénesis. Etapas. Regulación. Costo energético. Ciclos fútiles. Biosíntesis de glucógeno. Regulación coordinada entre la degradación y síntesis de glucógeno. Costo energético. -Síntesis fotosintética de glúcidos. Reacciones de fijación y reducción fotosintética del carbono, Ciclo de Calvin. Regulación. Fotorrespiración y rutadel carbono 4 (C4). Biosíntesis de sacarosa, almidón y celulosa en vegetales.

Repasemos….. ¿Cómo es el transporte de electrones impulsado por la luz? Esquema en “Z” Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007– Cap 19

Reacciones Luminosas en el tilacoide Fotofosforilación Repasemos….. Fotón Estroma Fotón Cit b6f PS I (P 680) PS II (P 700) Lumen del tilacoide Membrana tilacoide Estroma Reacciones Luminosas en el tilacoide Fotofosforilación Mathews Ch, Van Holde K, Ahern K, 3ª. Edic. 2002, Cap. 17

REACCIONES LUMINOSAS Y REACCIONES DE FIJACIÓN SOL REACCIONES DE LA FOTOSÍNTESIS Repasemos….. REACCIONES LUMINOSAS Y FOTOFOSFORILACIÓN NADP+ ADP + Pi NADPH ATP REACCIONES DE FIJACIÓN DEL CARBONO CO2 Glúcidos

Ciclo de Calvin FASES DEL CICLO DE FIJACIÓN DEL CARBONO

Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007– Cap 20 – Biosíntesis de glúcidos en plantas

Fase1: Fijación del CO2 CO2 RubisCO Reacción de Ribulosa-1,5-bisfosfato Carboxilasa /Oxigenasa (RubisCO) CO2 RubisCO Ribulosa- 1,5-bisfosfato (RuBP) Intermediario enediol Intermediario hidratado 2-Carboxi-3-ceto- D-arabinitol- 1,5-bisfosfato 2 moléculas de 3-Fosfoglicerato (3PG) Fase 2: Fosforilación y Reducción de 3PG ATP NADPH Fosfoglicerato quinasa Gliraldehído-3 P- deshidrogenasa 3-Fosfoglicerato 1,3-Bisfosfoglicerato Gliraldehído-3-fosfato “inverso de las reacciones correspondientes de la glicólisis”

Repasemos….. Fosfoglicerato quinasa Fosfoglicero mutasa Enolasa Gliceraldehído-3-P deshidrogenasa Fosfoglicerato quinasa Fosfoglicero mutasa Enolasa Piruvato Repasemos…..

Repasemos….. Fosfoglicerato quinasa Fosfoglicero mutasa Enolasa Gliceraldehído-3-P deshidrogenasa Fosfoglicerato quinasa Fosfoglicero mutasa Enolasa Piruvato Repasemos…..

Fase 2: Reducción de 1,3-bisfosfoglicerato Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007– Cap 20 Biosíntesis de glúcidos en plantas

Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007– Cap 20 Biosíntesis de glúcidos en plantas

Fase 3: Regeneración de Ribulosa 1,5-bisfosfato Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007– Cap 20 Biosíntesis de glúcidos en plantas “semejante a la inversión de Vía de las Pentosas fosfato” Fase 3: Regeneración de Ribulosa 1,5-bisfosfato

Reacciones de Transcetolasa en el Ciclo de Calvin

FASE NO OXIDATIVA - REACCIONES Repasemos….. Xilulosa-5-P Sedoheptulosa-7P Gliceraldehído 3-P Epimerasa Ribulosa-5-P Transcetolasa (TPP) Isomerasa Ribosa-5-P

FASE NO OXIDATIVA (cont.) Repasemos….. Transaldolasa Fructosa-6-P Eritrosa-4-P G-3-P Eritrosa-4-P Xilulosa-5-P + Gliceraldehído 3-P Fructosa-6-P Transcetolasa (TPP) Sedoheptulosa-7P

Importancia del ión Mg 2+ en la actividad de la RubisCO Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007– Cap 20 – Biosíntesis de glúcidos en plantas

Activación de la RubisCO RubisCO INACTIVA sitio activo de RubisCO Ribulosa 1,5-bisfosfato RubisCO activasa RubisCO

RubisCO RubisCO ACTIVA Activación de la RubisCO sitio activo de Derivado Lisil-carbamato---Mg 2+ [Mg] en el estroma pH en el estroma Favorecen forma activa Adaptado de Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007 Cap 20 - Biosíntesis de glúcidos en plantas

Regulación de la Fotosíntesis Activación de las Reacciones Oscuras – Dependencia de la Luz Electrones (e-) desde “reacciones luminosas” Sedoheptulosa-1,7-bisfosfatasa Fructosa- 1,6-bisfosfatasa Ribulosa-5P-quinasa Gliceraldehido-3P-deshidrogenasa Ferredoxina oxidada Ferredoxina reducida Tiorredoxina oxidada Tiorredoxina reducida Enzima reducida (activa) Enzima oxidada (inactiva)

Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007– Cap 20 Biosíntesis de glúcidos en plantas

Actividad oxigenasa de la RubisCO Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007– Cap 20 – Biosíntesis de glúcidos en plantas

Ruta del fosfoglicolato Fotorrespiración Ruta del fosfoglicolato Ribulosa- 1,5-bisfosfato CICLO DE CALVIN Cloroplasto Fosfoglicolato glicerato Peroxisoma Mitocondria

Fotorrespiración Ruta del fosfo-glicolato Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007– Cap 20 Biosíntesis de glúcidos en plantas

Hoja de planta C3 Hoja de planta C4

¿Cómo contrarrestar la Fotorrespiración? Asimilación del C en plantas C4 CICLO DE CALVIN

Asimilación del C en plantas C4 ¿Cómo contrarrestar la Fotorrespiración? Asimilación del C en plantas C4 CICLO DE CALVIN

(citosol célula vegetal) Síntesis de Sacarosa (citosol célula vegetal) Adaptado de Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007 Cap 20 - Biosíntesis de glúcidos en plantas

Adaptado de Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007 Cap 20

. Mathews Ch., Van Holde K.E., Ahern K. BIBLIOGRAFÍA . Mathews Ch., Van Holde K.E., Ahern K. Cap 17: 665 – 683, 3ra Edic., Pearson Educ. S.A. (2002) . Lehninger A. L. Cap 20 - Biosíntesis de glúcidos en plantas ., 4ª Edic., Edic. Omega (2007)