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Fotón
a
6 Co2 + 6 H2O
→ C6H12O6 + 6 O2
cloroplasto
Fotosíntesis
• Proceso en el cual las plantas usan la energía
de la luz solar para producir carbohidratos a
partir de dióxido de carbono y agua.
• Proceso mediante el cual los organismos
con
nutrición
fotoautótrofa
síntetizan
moléculas orgánicas a partir de materia
inorgánica (agua y dióxido de carbono)
utilizando la energía radiante del sol .
Fotosíntesis
La naturaleza de la luz
La luz blanca se descompone en diferentes colores (color = longitud de
onda) cuando pasa por un prisma. La longitud de onda se define
como la distancia de pico a pico (o de valle a valle). La energía es
inversamente proporcional a la longitud de onda: longitudes de
onda larga tienen menor energía que las cortas.
Fotosíntesis
La distribución de los colores en el espectro esta determinado por la longitud de
onda de cada uno de ellos. La luz visible es una pequeña parte del espectro
electromagnético. Cuanto más larga la longitud de onda de la luz visible tanto
más rojo el color. Asimismo las longitudes de onda corta están en la zona violeta
del espectro. Las longitudes de onda mas largas que las del rojo se denominan
infrarrojas, y aquellas mas cortas que el violeta, ultravioletas.
Fotosíntesis
Un pigmento es cualquier sustancia que absorba la luz. El color del pigmento
esta dado por la longitud de onda no absorbida (y por lo tanto reflejada).
La clorofila, el pigmento verde común a todas las células fotosintéticas,
absorbe todas las longitudes de onda del espectro visible, excepto las de la
percepción global del verde, detectado por nuestros ojos.
Fases de la Fotosíntesis
Reacciones de luz
FASE I
Reacciones de Membrana
Reacciones Fotoquímicas
Reacciones de oscuridad
FASE II
Reacciones estromáticas
Reacciones Bioquímicas
Fotosíntesis
• ¿Dónde ocurre cada fase de la
Fotosíntesis?
• ¿Cuáles son los insumos y productos
de cada fase?
• ¿Qué pasos se cumplen en cada fase?
• ¿Qué factores afectan la Fotosíntesis?
• ¿Qué importancia tiene para la
producción agrícola?
Fotosíntesis
DÓNDE SE REALIZA LA FOTOSÍNTESIS?
Hojas
tejidos
(Parénquima)
célula
Organelo
(cloroplasto)
Fotosíntesis
FASE I
FASE II
Fotosíntesis
Fotosíntesis - Fotosistema
Muchos pigmentos
juntos sirven como
antena, colectan luz y
transfieren su energía
para los centros de
reacción. Esta reacción
almacena energía y
transfiere los electrones
del pigmento de clorofila
a una molécula aceptora
de electrones. Un
electrón donado reduce
la clorofila de nuevo.
Fotosíntesis – Fase I
Fotosíntesis – Fase II
CICLO DE CALVIN
► Proceso de fijación de CO2, en
el estroma que es el principal
consumidor de ATP/NADPH.
► Es cíclico por que la fijación
conlleva destrucción del
substrato fijador.
► El carbono entra como CO2 y
sale como triosas fosfato,
generalmente reducidas
(fosgliceraldehido).
► Consta de tres fases:
carboxilación, reducción y
regeneración.
Fotosíntesis – Fase II
Fase de carboxilación.
• RubP está en forma de dos isómeros cetoenólico: Rubí cetoenólica
(más estable y mayoritaria) y RubP dienólica.
• La enzima RuBP-carboxilasa-oxigenasa (RubisCO) cataliza la
fijación de CO2 sobre la forma dienólica de la RuBP:
Fotosíntesis – Fase II
Fase de Reducción:
Activación de PGA: reacción con ATP para formar bifosfoglicerato (BPGA)
Reacción catalizada por PGA-quinasa
Reducción de BPG a gosfogliceraldehído (GAP): Reacción catalizada por GAPdeshidrogenasa, única enzima del ciclo que consume NADPH.
Fase de regeneración
El carbono contenido en triosas fosfato reducidas (GAP/DHAP) se utiliza
íntegramente en formar un compuesto de cinco carbonos RuBP).
Fijación de CO2
►Tres grupos de plantas según el metabolismo fijador de CO2:
• Plantas C3 (metabolismo C3). (≈ 95% de las especies). El
CO2 penetra por los estomas y se fija en el mesófilo mediante el
Ciclo de Calvin .
• Plantas C4 (metabolismo C4). Aprox. 3% de especies.
Tienen dos tipos de células fotosintéticas:
mesófilo (CO2+ fosfoenolpirúvico (PEP) → C4
y vaina del haz (C4 → CO2 + PEP)
• Plantas CAM (metabolismo CAM). Semejante a las C4:
Noche : CO2 + PEP → C4 → Ciclo de Calvin
Día : C4 → CO2 + PEP)
► Las algas toman CO2 en forma de ión bicarbonato y una
anhidrasa carbónica acumula CO2 en el entorno de la rubisco
(enzima fijador de CO2 del ciclo de Calvin).