INTEGRAZIONE DI BIOLOGIA APRESTO PROVA: INTEGRAZIONE DI BIOLOGIA Profesor: Hernán Freixas Anais

Conceptos y fases

Conceptos y fases La mayoría de los autótrofos vegetales fabrican su propio alimento utilizando la energía luminosa. La energía de luz se convierte en la energía química que se almacena en la glucosa. El proceso mediante el cual los autótrofos fabrican su propio alimento se llama fotosíntesis.

Reacción global de la fotosíntesis Conceptos y fases Reacción global de la fotosíntesis Clorofila 6 CO2 6 H2O + Energia solar C6H12O6 6 O2 En la fotosíntesis se presentan dos fases: Fase clara o dependiente de la luz. Fase oscura o independiente de la luz.

Naturaleza de la luz

Naturaleza de la luz La luz se comporta como una onda y como una partícula. En el siglo XIX, con James C. Maxwell (1831-1879), se empieza a descifrar la verdadera identidad de la luz, como parte muy pequeña de un espectro continuo de radiación, el espectro de radiación electromagnética.

Naturaleza de la luz

Naturaleza de la luz Cada tipo de radiación, con su longitud de onda particular, contiene una determinada energía asociada. Cuanto más larga es la longitud de onda, menor es la energía, y cuanto más corta es la longitud de onda, mayor es la energía.  Dentro del espectro de luz visible, la luz violeta tiene la longitud de onda más corta y la roja la más larga. Los rayos violetas más cortos contienen casi el doble de energía que los rayos más largos de la luz roja. Las radiaciones con longitudes de onda menores de 400 nm (como la luz ultravioleta) y mayores de 700 (como las infrarrojas) pueden tener diversos efectos biológicos, pero no pueden ser aprovechadas para la fotosíntesis.

Pigmentos y clorofila

Pigmentos y clorofila Los pigmentos son sustancias químicas encargadas de absorber luz en cierta longitud de onda y reflejar otra que no utiliza y le da el color.

Pigmentos y clorofila

Clorofila y su relación con la luz Pigmentos y clorofila Clorofila y su relación con la luz Electrón excitado e Luz Fotón Clorofila La clorofila al reaccionar con la luz solar se oxida, liberando dos electrónes. Este proceso se denomina efecto fotoeléctrico.

Espectro de absorción de la Clorofila Pigmentos y clorofila Espectro de absorción de la Clorofila Los máximos de absorción de la clorofila se sitúan en las longitudes de onda del color azul y rojo. La clorofila absorbe en la región del rojo y azul y refleja en la del verde, que es el color que percibimos de ella.

FICOCIANINAS, FICOERITRINAS Pigmentos y clorofila FICOCIANINAS, FICOERITRINAS XANTÓFILAS CAROTENOIDES

Espectro de absorción de los pigmentos fotosintéticos Pigmentos y clorofila Espectro de absorción de los pigmentos fotosintéticos

Lugar donde se realiza la fotosíntesis Célula vegetal Membrana tilacoidal Esquema de la molécula de clorofila Hoja Grana Pared celular Cloroplasto Membrana externa Membrana interna Tilacóide Estroma DNA Núcleo Vacúola Complejo antena

Elementos fotosintéticos

- 2e Elementos fotosintéticos En la membrana de los tilacoides se ubican los Fotosistemas, estructuras donde se acumulan los pigmentos para captar la luz. El pigmento principal es la clorofila a, y ayudan a este proceso los pigmentos accesorios como: xantófilas, carotenoides, ficiocianinas y ficoeritrinas. ENERGÍA LUMINOSA 2e - Complejo antena Centro de reacción Existen dos fotosistemas: el Fotosistema I (P700) y el Fotosistema II (P680), ambos reaccionan con la luz.

Elementos fotosintéticos El proceso de excitación de electrones por parte de la clorofila en los fotosistemas se utilizan en una cadena transportadora de electrones. Estos electrones serán captados por el NADP+, que se reducirá a NADPH.

Fases de la Fotosíntesis

Fase dependiente de la luz Fases de la Fotosíntesis Fase dependiente de la luz La fase clara o dependiente de luz se lleva a cabo en los tilacoides del cloroplasto. La luz solar actúa en la clorofila, la cual absorbe principalmente las longitudes de onda del color rojo y azul y refleja el verde, color del cloroplasto.

Fase dependiente de la luz Fases de la Fotosíntesis Fase dependiente de la luz 2 H + 1/2 O 2 Fotólisis del agua Centro de Reacción Clorofila Luz Aceptor Primario de Electrón Generación de energía Cadena transportadora de electrones Producción de NADPH NADP 1 2 3 Fotosistema II Fotosistema I

Fase independiente de la luz Fases de la Fotosíntesis Fase independiente de la luz

Resumen de la Fotosíntesis

Fase independiente de la luz Elementos requeridos (reactantes) Resumen de la Fotosíntesis Fase dependiente de la luz Fase independiente de la luz Lugar donde se realiza Elementos requeridos (reactantes) Productos Resumen del proceso En la membrana de los tilacoides En el estroma de los cloroplastos Agua. Luz solar. Pigmentos. Coenzima NADP. ATP NADPH CO2 ATP. O2. NADP. Glucosa. Otras moléculas orgánicas (Sacarosa, Almidón, Celulosa, Lípidos, proteínas, etc.) Durante esta fase se produce la fotólisis del agua, fotofosforilación para la formación de ATP, fotooxídación de los fotopigmentos y fotoreducción del NADP+. Durante esta fase se forma glucosa gracias a la fijación de CO2, y a la utilización de ATP y NADPH.

En la figura se representa una situación experimental en la que se pretende demostrar el efecto de la temperatura sobre la fotosíntesis