Fotosíntesis

García Dávila Rocío Elizabeth

Reyes Noriega Nayely Sosa Ascencio María José

Torres Casado Ernesto

La fotosíntesis es un proceso biosintético por medio del cual la planta es capaz de sintetizar materia orgánica a partir de las moléculas inorgánicas que encuentra en el medio utilizando la energía lumínica.

La fotosíntesis, es el proceso por medio del cual los organismos autótrofos convierten a la energía proveniente del sol en energía química aprovechable.En la fotosíntesis intervienen cuatro componentes básicos:

• Fotosistema I (PSI)• Fotosistema II (PSII)• Cadena transportadora de electrones• Enzimas ATP-sintetasas.

CO2 + H2O (CH2O)n + O2

La reacción del proceso de forma simplificada sería:

Plantas verdes, las algas y algunas bacterias. A esos organismos se les llaman fotoautótrofos.

La fotosíntesis se lleva a cabo en el cloroplasto

Cloroplastos son estructuras en forma de balón de futbol americano rodeados por una doble membrana y miden entre 2 y 6 micras, es aquí donde ocurre el proceso; cada célula tiene entre 25-75 cloroplastos aunque puede variar.

Región externa se compone de doble membrana:

membrana externa: cubre, protege e

intercambia sustancias.

Región interna: sistema interno de membranas

Estroma: matriz de sustancia líquida Tilacoide: saco o bolsa rodeada de membrana interna. Grana: apilamiento de tilacoides. Lamela: puentes de unión entre los grana. Lumen: canal o espacio interno entre grana y lamelas.

Etapas de la fotosíntesis

Fase Luminosa

Requiere luz para dar inicio al procesoOcurre en la membrana de la grana

Ocurren dos tipos de reacciones las cíclicas y las no cíclicas

Durante las reacciones no cíclicas la fotosíntesis se realiza en dos sitios conocidos como fotosistemas I y II; mientras que en las reacciones cíclicas solo participa el fotosistema I.

Reacciones no cíclicas de la fase luminosa: aquí el proceso de captación de luz inicia en el fotosistema II y continúa en el I.

En estas reacciones no se produce NADPH,

y la energía del electrón se utiliza para transportar

protones del estroma hacia el lumen, donde

se produce ATP.

Reacciones cíclicas: Fotosistema I (P700). Cuando un electrón del fotosistema I es activado por la luz, pasa a través de un sistema de transporte de electrones y regresa

Fotosistemas: los fotosistemas I y II se localizan en la membrana de los grana de los cloroplastos. Cada fotosistema está formado por 3 partes: el centro de reacción, la trampa energética y el sistema de transporte de electrones

Centros de reacción

El P700 localizado en el fotosistema I, constituido por clorofila “a”, que absorbe la luz de color rojo.

El P680 localizado en el fotosistema I, y el fotosistema II, gracias a su

clorofila “a” absorbe mejor la luz de un tono más anaranjado.

Antenas colectoras: (trampas energéticas) formadas por clorofila y otros pigmentos ubicados cerca del centro de reacción, captan constantemente la luz y la transmiten hacia el centro.

Para que la energía química liberada por el electrón de la molécula de clorofila “a” del centro de reacción no se pierda, se activan, varias coenzimas acarreadoras que, reciben el nombre de sistema de transporte de electrones.

Sistema de transporte de

electrones

Parte de los productos obtenidos en la fase luminosa pasan al

estroma del cloroplasto donde ocurre otro

conjunto de reacciones y como no requieren luz

se les conoce como reacciones en fase

obscura

Fase Obscura o Ciclo de Calvin

ATP y el NADPH+ H+

La formación de glucosa o ciclo de Calvin comienza con la unión del

CO2 a un compuesto de 5 carbonos (RuBP) que se encuentra en el estroma del cloroplasto. Este ciclo comprende de 6 reacciones:

1. Carboxilación2. Primera

fosforilación3. Reducción4. Formación de

glucosa5. Regeneración6. Segunda

fosforilación

Tipos de fotosíntesis

C3 Donde existe alta insolación y periodos de sequía prolongados que

altera los índices de humedad relativa

C4 Mesófilo permite la síntesis de 4 carbonos, con el

malato, a partir del CO2.

Con la finalidad de evitar la fotorespiración cuando disminuye la concentración de CO2 y, reduce la perdida de vapor de agua por

los estomas.

Separación temporal de los procesos de carboxilación, ya

que absorben el CO2 durante la noche y realizan la fotosíntesis

durante el día

CAM

Evita la fotorespiración, si no que además previene la evapotranspiración, puesto que

durante el día los estomas permanecen cerrados

Se presenta en plantas adaptadas a

condiciones de temperatura y

sequedad extremas

Durante la fotosíntesis, y en presencia de luz, las moléculas de agua que se

encuentran dentro del cloroplasto se rompen en electrones, protones y oxígeno

Los electrones del agua son utilizados para

reponer los electrones que se desprenden de la clorofila durante la fase

luminosa

La Importancia del agua

Para formar oxígeno molecular que se libera a la atmósfera

Obtención del carbono y las moléculas que produce

EL bióxido de carbono (CO2), que es un producto de desecho en la respiración, es utilizado por las plantas durante la fotosíntesis, para la formación de glucosa (C6H12O6). La utilización del CO2 no requiere la presencia de luz, por lo que la glucosa se produce durante la reacción oscura de la fotosíntesis

Productos iniciales y finales

Entrando el CO2 y finalizado la ruptura de agua, sigue la fijación del carbono o Ciclo de Calvin, en las plantas C3, el carbono se fija en un molécula llamada gliceraldehído fosfato, es un intermediario en la fotosíntesis(G3P) (azúcar de tres carbono

G3P suministra la fuente energética

Manera en que se utiliza la luz

en los sistemas de transporte de electrones se utiliza la energía de los electrones fotoactivados para concentrar protones en el lumen del tilacoide donde la energía libre se utiliza para formar ATP y NADPH+H+ que son utilizadas en el ciclo de Calvin para la síntesis de la glucosa.

La luz es captada por pigmentos en donde la clorofila toma el un papel muy importante, por lo tanto la luz es el factor que

inicia la reacción de la fotosíntesis y sin la presencia de esta la formación

de glucosa y oxígeno no podría

ocurrir.

Producción del oxígeno

Moléculas de agua son separadas en iones de hidrógeno y en oxígeno

moléculas liberadas y escapan a los alrededores

Maíz y NopalNopal que durante la fotosíntesis tienen como primer producto la fijación de CO2 a átomos de carbono Absorbe Co2 durante la noche y realiza y realizan la fotosíntesis durante el día

Maíz la fijación del CO2 tienen cuatro átomos de carbono (C-4), concretamente ácidos oxaloacético, málico y aspártico

CAM

C4

¿Por qué el tilo americano, el chícharo, y las habas no crecen en

climas áridos?Este tipo de plantas no crecen bien en climas áridos porque pertenecen al grupo de lo que llamamos plantas C3

El oxigeno se acumula en las hojas desencadenando un proceso que aminora la capacidad de producción de azúcar llamada fotorespiración y al no producir suficiente azúcar, impide el crecimiento de la planta.

Factores que influyen en la fotosíntesis

Cloroplastos

PigmentosLuz

Agua

En el otoño…

Los amarillos y los naranjas que desvelan las hojas cuando la clorofila se desvanece provienen de las xantofilas y los carotenos, sustancias que también participan en la fotosíntesis absorbiendo la luz que la clorofila no puede absorber, y que además tienen una función protectora antioxidante

Importancia de la fotosíntesis

Sin el proceso de la fotosíntesis no sería posible la presencia del oxigeno en la atmosfera.

La mayor parte de estructuras de los seres vivos para su desarrollo necesitan los productos orgánicos formados durante la fotosíntesis junto a materia inorgánica del propio media ambiente.

Factores ambientales que afectan la fotosíntesis

Luz

Disponibilidad de aguaTemperatura