ENZIMASFOTOSÍNTESIS Y SUS EFECTOS

DIGESTIÓNRESPIRACIÓN CELULAR

METABOLISMO1

Heterótrofos organismos que se alimentan de otros.

Autótrofos organismos que fabrican su propio alimento. Un autótrofo fabrica sus propias moléculas a partir de energía

del exterior Si esta energía es luz → foto-autótrofos

Tipos de Organismos

Fotoautótrofos

PlantasAlgas rojas y pardasAlgunos protistasAlgunos procariotas

FOTOSÍNTESIS

FOTO: LUZ

SÍNTESIS: PRODUCIR MOLÉCULAS A PARTIR DE SUSTANCIAS SIMPLES.

FOTOSÍNTESIS

Se produce una pequeña cantidad de energía, que la célula puede utilizar para reacciones metabólicas

6CO2 + 6H2O + Luz solar C6H12O6 + 6O2

Fotosíntesis cloroplastos (toda la planta, hoja) Algunas orquídeas presentan cloroplastos en las

raíces

La hoja tiene aberturas por donde entra CO2 y sale O2

Estomas Lenticelas: aberturas análogas en los tallos

Las venas de la hoja llevan H2O y transportan los azúcares producto de la fotosíntesis.

LENTICELAS

ESTOMAS

Cloroplasto

En procariotas no hay cloroplastos, la clorofila se encuentra en la membrana celular (tilacoides).

Fotosíntesis

Consta de:

1. Reacciones dependientes de la luz (lumínicas)

convierte energía solar en energía química

2. Reacciones independientes de la luz (oscuras)

incorpora CO2 en moléculas orgánicas para producir azúcares (Ciclo de Calvin)

1. Reacciones dependientes de la luz

Ocurren en la grana (membrana de los tilacoides)

La energía de la luz es atrapada por pigmentos: clorofilas, xantofilas, carotenoides …..

Esta energía se utiliza para convertir: ADP ATP (producto final) 18 ATPNADP+ NADPH

(Nicotinamida adenina dinucleótido fosfato)

El H2O dona los H+ a los NADP+ y origina O2

FOTOFOSFORILACIÓN

FOSFORILACIÓN

2. Reacciones Independientes de la luz

Ocurren en el estroma del cloroplasto

Utiliza energía ATP (9) + NADPH producidos en reacciones luminosas para producir glucosa

Incorpora CO2 en el ciclo C6H12O6

Estas reacciones se dan en el llamado ciclo de Calvin-Benson

Reacciones independientes de la luz

Fijación de carbono

Síntesis de G3P

Regeneración de RuBP

Resumen de los procesos químicos de la fotosíntesis

Los carbohidratos fabricados son trasladados por las venas a lugares en la planta donde no se hace fotosíntesis (raíz).

50% del material formado en la fotosíntesis se consume en la respiración celular.

Esta energía se utiliza en la fabricación de celulosa.

Hay un exceso de productos que se almacena en forma de polisacáridos como almidón y sacarosa.

Gránulos de almidón en cloroplastos

23

Entonces…

Efectos de la fotosíntesis

¿Cómo sobrevivieron las primeras bacterias si el O2 es venenoso?

Cianobacterias fueron responsables por el desarrollo de la fotosíntesis

Oxidación de Hierro y Uranio

O2 se combinó con iones de Fe que había en el agua

Oxido de hierro se precipitó eliminando el O2 del agua

↑ producción de O2, ↑ número de bacterias (2.5 x 109 años)

Comenzó un proceso de precipitación de oxido de hierro actualmente se usa (1.8 – 2.2 x 109 años)

Lo mismo pasó con el uranio en agua dulce Oxido de uranio:

materia prima para bombas atómicas y reactores

Luego…. O2 pasa del agua a la atmósfera (veneno en el ambiente)

Organismos se esconden (bacterias en el fango)

Respiración aparece, utiliza el O2

Endosimbiosis: bacteria respiratoria + Thermoplasma

célula eucariota: 1.8 – 2.5 x 109 años origen de la mitocondria

Fijación de Nitrógeno (N2)

Cianobacterias tienen heterocistos

Fija N2 atmosférico (combinar con otros

elementos) Proceso anaeróbico:

sin clorofila paredes gruesas

(evitan la entrada de O2 de células adyacentes)

Función análoga a la de la Rhizobium ()

Fijación de Nitrógeno28

Leguminosas (alfalfa, frijol y soya) adquieren bacterias fijadoras de N2 (Rhizobium ) que forman nódulos en sus raíces

Bacterias (Rhizobium) Plantas (leguminosas)

Aporta compuestos nitrogenados a la planta

Produce LEGHEMOGLOBINA Color rojo Reduce [O2] → actúan

nitrogenasas (enzimas)Sin bacterias no

producen leghemoglobina

29

Fijación de Nitróeno: SIMBIOSIS

Reacciones

dependientes de la luz

(tilacoides)H2O O2

Portadores energizados

(18ATP, NAPDH)

Glucosa CO2 +H2O

Portadores energizados

(9ATP, NAPDH)

Reacciones

Independientes de la luz

(estromas)

Portadores

agotados

(ADP, NAPD+)

Portadores

agotados

(ADP, NAPD+)

RESUMEN DE FOTOSINTESIS