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Fotosíntesis
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Fotosíntesis
FOTOSINTESIS Proceso por el cual las plantas elaboran su alimento a partir del agua, el dióxido de carbono y la energía lumínica
El primer organismo fotosintético apareció hace unos 3 000 o 3500 millones de años
Cambio en la composición de la atmosfera. De una atmosfera reductora paso a una atmosfera oxidante, compuesta por oxigeno
Dióxido de carbono
Agua Clorofila
Luz solar
Conversión de la energía electromagnética solar en energía química
Plantas
Elaboración de compuestos carbonados
Reducción del CO2 del aire con los electrones del H2O
Reacción
CO2 H2O C6H12O6 O2energía
formación de hidratos de carbono
Generación de poder reductor y energía química en los tilacoides del cloroplasto
Síntesis de azucares en el estroma
Etapa fotoquímica
Etapa bioquímica
P680II
Feo
Citb6f
Pc
P700IATP
FerrodoxinaNADPH
Etapa fotoquímica
En el fotosistema PS II la luz es capturada por una antena LHC II constituidas por clorofila a y b y pigmentos accesorios.
La energía se concentra en la clorofila P680, alcanza una gran excitación y expele un electrón de su molécula, oxidándose
El electrón excitado es aceptado por una molécula feofitina) que lo transfiere a otras moléculas (plastoquinonas Qa Y Qb)
La energía concentrada en la P680 también se usa para la lisis de la molécula del agua,Esto deja libre al oxigeno que se disipa.
Las plastoquinonas Qa y Qb reducidas aceptan además los protones del agua y forman el compuesto reducido QH2
El complejo citocromo b6 – citoccromo f funciona como nexo entre el fotosistema II y I
El PS I es similar al PS II y también se halla en los tilacoides. Posee una antena captadora de energía la LHC I.
La energía concentrada oxida un centro activo el P700 que recibe los electrones de la plastocianina del PS II
Los PS II y I sintetizan un fuerte reductor el NADPH
La transformación de la energía solar en química, (ATP,) se realiza de la siguiente manera:
se acumulan creándose un gradiente protónico entre el lumen del tilacoides y el estroma y vuelven a su estado anterior por la ATP sintetasa, generándose ATP
Los protones y electrones del complejo del complejo SEO-H2O, ubicado en la superficie de la membrana tilacoidal, pasan al lumen por acción del complejo citb6 f
Etapa bioquímica Ciclo de Calvin o del c3
etapas:
Ciclo del carbono 4 o Hatch y Slack
Plantas CAM
Reducción del CO2 carbohidrato.
carboxilativa
reductora
regenerativa
moléculas de 3 carbonos el fosfoglicerato.
Etapa carboxilativa
el CO2 se incorpora a una pentosa fosforilada, la ribulosa 1,5 – bifosfato (RbF),
compuesto efímero de 6 carbonos
Esta reacciones son catalizada por la rubisco
1 C5 C
3 C
3 C
6 C
RUBISCO
Etapa reductora y regenerativa
La rubisco tiene mas afinidad con el CO2 que con el O2
reduce el acido 3 fosfoglicerico a 3 fosfogliceraldehido.
Se usa el NADPH y el ATP, producidos en la etapa fotoquímica
Con los carbonos reducidos se regeneran la rubisco y demás proteínas.
Ciclo del carbono 4 o Hatch y Slack
En este ciclo la rubisco funciona a mas velocidad, ya que e malato y aspartato ceden CO2 mas rápido y en mayor cantidad que al del aire.
fijación de carbono en donde los productos finales son los ácidos málicos y apartico
células del mesofilo PEP-carboxilasa
células de la vaina rubisco.
se presenta un compartimiento espacial
Características de plantas C4
Las plantas C4 se han originado en los trópicos y están adaptadas a condicionesextremas de radiación solar, temperatura, sequedad edáfica y cierto gradode salinidad
La tasa fotosintética de las C4 es mayor que en las C3
La temperatura optima se halla ente los 30º y 40º C
Plantas CAM
Plantas CAM adaptadas a hábitos xero-halofitos
Día Noche
Estomas cerrados
cloroplastos sintetizan ATP y NADPH
la rubisco utiliza el CO2 que proviene de la descarboxilacion del malato, para hacer funcionar el ciclo de Calvin.
la PEP- carboxilasa fija en el citosol el CO2 atmosférico
los estomas se abren
El malato es acumulado, durante la noche, en vacuolas y trasladado al citosol, durante el día, donde es descarboxilizado y el CO2 re fijado por la rubisco en el cloroplasto.
compartimento temporal
