LA LA FOTOSÍNTESISFOTOSÍNTESIS

La fotosíntesis es mucho más que esa reacción

Clorofila

ENERGÍA DISPONIBLE PARA LAS FUNCIONES

CELULARES

ENERGÍA DEL SOL

FOTOSÍNTESIS

PRODUCCIÓN DE OXIGENO,

CARBOHIDRATOS Y OTRAS MOLECULAS

ORGANICAS

NECESIDAD DE AGUA Y CO2

LIBERACIÓN DE AGUA Y CO2

RESPIRACIÓN CELULAR

NECESIDAD DE OXÍGENO,

CARBOHIDRATOS Y OTRAS.

CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ENERGÍA EN LOS SERES VIVOS

REGENERACIÓN DEL RECEPTOR

DEL CO2

FIJACIÓN DEL CO2

REDUCCIÓN

Fotosistema I

Fotosistema II Fotosistema I

e-

e-

e-

H2O

O2

H+

H+

+Fotón

e-

e-

ADP+Pi ATP

Fotón

e-

Fotón

e-

ADP+Pi

ATP

e-

e-

NADP+

H+

H++

+H+

NADPH

Cadena de

transporte

electrónico

Cadena de

transporte

electrónico

FLUJO DE ELECTRONES NO CÍCLICO

FLUJO DE ELECTRONES CÍCLICO

3 x CO2

P

1 x gliceraldehido 3-fosfato

+H+

6 x NADPH

3 x ATP

6 X ATP

3 x ADP

6 x ADP

6 x Pi

6 x NADP

GLUCOSA Y OTROS

COMPUESTOS

ORGÁNICOS

FASE OSCURA - CICLO DE CALVIN

6 x 1,3-bifosfoglicerato

PP

6 x gliceraldehido 3-fosfato

P

6 x 3-fosfoglicerato

P

3 x ribulosa 1,5 bifosfato

P P

5 x gliceraldehido 3-fosfato

P

FASE LUMINICA

Cuando un rayo de luz pasa a través de un prisma, se rompe en colores. Los colores

constituyen el espectro visible.

Los colores del espectro que el pigmento clorofila absorbe mejor son el violeta, el azul y el rojo.

¿Porqué las plantas son verdes?

Luz refle

jadaLuz transmitida

Los cloroplastos absorben energía de la luz y la convierten en energía química

LuzLuz reflejada

Luz absorbida

Luz transmitida Cloroplasto

EL COLOR QUE SE VE ES EL QUE NO SE ABSORBIÓ

Localización y estructura del cloroplasto

SECCION TRANSVERSAL DE HOJA CELULA DE MESOFILO

HOJA

Cloroplasto

Mesòfilo

CLOROPLASTO Espacio intermembranal

Membrana externa

Membrana interna

Compartimento tilacoidal TilacoideEstroma

Granum

EstromaGrana

Espectros de absorción de pigmentos

La fase luminosa

Los principales acontecimientos que ocurren en la fase luminosa se podrían resumir de la siguiente manera:

a- Síntesis de ATP o fotofosforilación que puede ser: – acíclica o abierta – cíclica o cerrada

b- Síntesis de poder reductor NADPH

c- Fotólisis del agua

Organización del tilacoide

Los fotosistemas: son organizaciones de pigmentos y

proteínas que se localizan en los tilacoides.

Fo

tón

Fo

tón

Ruptura de agua Fotosistema II

Producción de NADPHFotosistema I

ATP

Dos tipos de fotosistemas operan coordinadamente en la fase lumínica de la fotosíntesis

¿Qué ocurre cuando un pigmento fotosintético absorbe luz?

• 1. La energía se disipa en forma de calor.

• 2. La energía se emite como una longitud de onda más larga (fluorescencia).

• 3. La energía da lugar a una reacción química.

Estado excitadoe

Calor

Luz

Fotón

Fluorescencia

Molecula declorofila

Estado basal

2

(a) Absorcón de un foton

(b) Fluorescencia de una soluciòn de cloriofila aislada

Excitación de la clorofila La pérdida de energía debido al calor ocasiona que los fotones sean menos energéticos.

La pèrdida de energía se refleja en una longitud de onda más larga.

Energía= (Constante de Planck) x (velocidad de luz/(Longitud de onda de luz

Transición hacia el extremo del rojo.

e

Incidencia de la luz sobre los fotosistemas

Transporte de electrones

El oxígeno liberado proviene del agua

Fotofosforilación no cíclica

Fotofosforilación cíclica

Productos de la fase luminosa

Síntesis de ATP: ATP sintasa

ATP sintasa

3H+ 1ATP

1NADPH 6H+ 2ATP

• La producción de ATP según la teoría quimiosmótica

Lumen tilacoidal (Alto H+)

Membrana tilacoidal

Estroma(Bajo H+)

LUZ

Antena

LUZ

CADENA DE TRANSPORTE ELECTRÓNICO

FOTOSISTEMA II FOTOSISTEMA I ATP SINTASA

Fdox Fdred

NADP+ NADPH

ferredoxin NADPreductasa

P700+

Chlox ChlredP680+

Phox Phred

P680hv

<680nmP680*(FSII)

P700hv

<700nmP700*(FSI)

PCox PCre

d

Q QH2

PCox PCred

Cit bfH+

Fe-Sox Fe-Sred

Qox Qred

O2 + 4H+

2H20

Fotosistema II. Fragmentación

del agua

Fotosistema I. Producción de NADPH

Conservación hídrica

Por cada gramo de CO2 fijado se pierde aproximadamente la siguiente cantidad de agua por transpiración en las plantas:

CAM: 50 a 100 mL

C4: 250 na 300 mL

C3: 400 a 500 mL.

Por lo tanto, el mecanismo CAM es una buena estrategia para conservar agua.

TIPO DE PLANTA C3 C4 CAMLa mayoría Casi siempre Generalmente

presentan una presentan presentan

tasa fotosintética alta tasa baja tasa

moderada fotosintética fotosintética

Se desarrollan bien Se desarrollan bien Se desarrollan bien

en climas templados en alta luminosidad, en ambientes

y lluviosos-nublados altas T y ambientes áridos

semiáridos.

Tienen una pérdida Tienen una pérdida Conservan el agua

de agua considerable de agua condiderable en forma eficaz

Se fotosaturan con un Realmente no se No se logran

1/5 de la luz solar. fotosaturan fotosaturar.