Captura de energía luminosaGrupo 5

Verónica Estrella 2014-7161Astrid Rodríguez 2014-5981José Luis Santana 2014-7018

Raquel Javier 2014-6877

La Fotosíntesis

La fotosíntesis es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz. En las plantas la fotosíntesis se presenta en los cloroplastos, los cuales están principalmente localizados en las células mesófitas dentro de una hoja. La fotosíntesis permite a algunas células vegetales tomar dióxido de carbono del aire para incorporarlo en sus moléculas orgánicas. La fotosíntesis es el primer paso del flujo de energía que ocurre a través de la mayor parte del mundo con vida, capturando gran cantidad de la energía que utilizan los seres vivos. Esta no solo sustenta a las plantas y otros organismos fotosintéticos, sino que también sustenta de forma indirecta a gran parte de los organismos no fotosintéticos tales como animales… Mediante la fotosíntesis también se libera O2, que es esencial en la respiración celular aeróbica.

Luz y fotosíntesis• La luz consiste en partículas llamadas fotones que se

mueven como ondas. La energía de un fotón es

inversamente proporcional a su longitud de onda. Debido a

que gran parte de la vida en este planeta depende de la luz,

directa o indirectamente, es importante entender la

naturaleza de ella y su esencial Participación en la

fotosíntesis. La luz visible representa una pequeña parte

del amplio rango de radiación continua llamado espectro

electromagnético. En este espectro toda la radiación viaja

como ondas. La longitud de la onda es la distancia entre

el pico de una onda y el de la próxima. Durante la

fotosíntesis, la energía lumínica es captada y se convierte

a energía química en forma de carbohidratos.

Los Cloroplastos• Los cloroplastos son orgánulos encerrados por

una doble membrana; la membrana interna

encierra el estroma en cuya membrana están

suspendidos los sacos tilacoides. Los tilacoides

encierran la luz del tilacoide. El término

cloroplastos sirve alternativamente para

designar a cualquier plasto dedicado a la

fotosíntesis, o específicamente a los plastos

verdes propios de las algas verdes y las plantas.

Si se examina una sección del tejido de una

hoja al microscopio, puede verse que el

pigmento verde, la clorofila, no esta

uniformemente distribuido en la célula.

Los cloroplastos están principalmente dentro de la hoja de las células del mesofilo, una capa con múltiples espacios de aire y una muy alta concentración de vapor de agua. El cloroplasto como la mitocondria, esta rodeado por las membranas externa y interna.

• La clorofilaEs el pigmento fundamental de la fotosíntesis, absorbe luz sobre todo en las regiones azul y rojo del espectro visible. Una molécula de clorofila tiene dos partes importantes, una estructura de anillo y una larga cadena lateral. Existen varios tipos de pigmentos de clorofila, el mas importante es la clorofila a,que inicia las reacciones dependientes de luz en la fotosíntesis. La clorofila b es un pigmento accesorio que también participa en la fotosíntesis. La Clorofila es el principal pigmento fotosintético.

• Un espectro de acción de la fotosíntesis es una grafica de la eficiencia relativa de este proceso con distintas longitudes de ondas de luz.

• Resumen general de la fotosíntesis• Durante la fotosíntesis, una célula utiliza energía luminosa capturada por la

clorofila para realizar la síntesis de carbohidratos. La reacción general de la fotosíntesis puede resumirse como sigue:

Oxigeno Agua

Glucosa

Dióxido de carbono Agua Clorofila

• Los fotosistemas son los centros donde se agrupan los pigmentos fotosintéticos, como la clorofila, entre otros. Estas moléculas son capaces de captar la energía lumínica procedente del Sol. Un ejemplo es la fotosíntesis, que utiliza la luz visible blanca, que es una mezcla de varias longitudes de onda.

Existen dos tipos de fotosistemas:

El Fotosistema I (F I), rico en clorofila a.

El Fotosistema II (F II), rico en clorofila b.

El fotosistema I está asociado a las formas de clorofila a, que absorbe a longitudes de onda de 700 nm ( P700 ), mientras que el fotosistema II tiene un centro de reacción que absorbe a una longitud de onda de 680 nm ( P680 ). Cada uno de estos fotosistemas se encuentra asociado a polipeptidos en la membrana tilacoidal y absorben energía luminosa independientemente. En el fotosistema II, se produce la fotólisis del agua y la liberación de oxígeno; sin embargo ambos fotosistemas operan en serie, transportando electrones, a través de una cadena transportadora de electrones. En el fotosistema I se transfieren dos electrones a la molécula de NADP+ y se forma NADPH, en el lado de la membrana tilacoidal que mira hacia el estroma..

• La fotorrespiración (también conocida como metabolismo C2) es la ruta metabólica de las plantas encargada del procesamiento del 2-fosfoglicolato hasta 3-fosfoglicerato, con una recuperación de carbono de hasta 75%;1 2 este proceso ocurre en el mesófilo de la hoja, en presencia de luz, y en donde la concentración de O2 es alta. Se realiza en plantas C3 principalmente, y C4 en menor medida, y necesita de la maquinaria enzimática de 3 organelos: el cloroplasto, el peroxisoma y la mitocondria, además del citosol.2• La fotorrespiración es significativa en días secos, brillantes y calientes cuando las plantas cierran sus estomas, conservando agua pero previniendo el paso de CO2, al interior de la hoja.

• La fotofosforilacion es la síntesis de ATP acoplado al transporte de electrones energizados por fotones de luz. Parte de la energía de los electrones se emplea para bombear protones a través de la membrana del tilacoide, aportando la energía para generar ATP mediante quimiosmosis.

• El ciclo de Calvin o fase de fijación del CO2 de la fotosíntesis) consiste en una serie de procesos bioquímicos que se realizan en el estroma de los cloroplastos de los organismos fotosintéticos. Fueron descubiertos por Melvin Calvin, Andy Benson y J. Bassham de la Universidad de California Berkeley mediante el empleo de isotopos radiactivos de carbono. Durante la fase luminosa de la fotosíntesis, la energía lumínica ha sido almacenada en moléculas orgánicas sencillas (ATP), que aportarán energía para realizar el proceso y poder reductor, es decir, la capacidad de donar electrones. En el ciclo de Calvin se integran y convierten moléculas inorgánicas de dióxido de carbono en moléculas orgánicas sencillas a partir de las cuales se formará el resto de los compuestos bioquímicos que constituyen los seres vivos. Este proceso también se puede, por tanto, denominar como de asimilación del carbono.

La primera enzima que interviene en el ciclo y que fija el CO2 atmosférico uniéndolo a una molécula orgánica (ribulosa-1,5-bisfosfato) se denomina RuBisCO (por las siglas de Ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa-oxigenasa).Para un total de 6 moléculas de CO2 fijado, la estequiometría final del ciclo de Calvin se puede resumir en la ecuación:

6RuBP + 6CO2 + 12NADPH + 18 ATP + 12H+ + 6H2O → 6RuBP + C6H12O6 + 12NADP+ + 18ADP + 18 Pi

que representaría la formación de una molécula de azúcar-fosfato de 6 átomos de carbono (hexosa) a partir de 6 moléculas de CO2.

Fin…

Muchas Gracias!!!