Transcript Fotosíntesis - k

Hernández Jiménez Itzel
Carranza Trinidad Ximena
Flamenco Aguirre Angel U.
Saldaña Gutiérrez Aime
Sánchez Coloapa Ulises
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Es el proceso anabólico
mediante el cual las
sustancias inorgánicas
simples (CO2 , H2O y, por
extensión, nitratos y
sulfatos) se combinan
para formar compuestos
orgánicos simples,
utilizando para ello la
energía de la luz.
Vegetales eucariontes
Algas
Cianobacterias
Bacterias purpúreas
Bacterias verdes del azufre
 Son organelos, los cuales se
encuentran en las células de
los tejidos fotosintéticos de
las plantas, estos varían
dependiendo de la especie, el
tejido y del hábitat del
vegetal
 Tienen una longitud entre 2
y 6 µ, tienen forma de balón
de futbol americano y están
rodeados por una doble
membrana
 El cloroplasto se distingue en 2 regiones:
 Externa: constituida por una doble membrana
 Interna: formada por una matriz liquida llama
estroma
 El estroma contiene un sistema interno de
membranas donde se localizan los tilacoides, grana
e intergrana, los espacios que presentan estas dos
ultimas se le conoce como lumen.
 Contienen las clorofilas y
otros compuestos, en
especial enzimas,
necesarios para realizar las
distintas reacciones.
 Cuando los pigmentos
absorben luz, sus
electrones ocupan niveles
energéticos más altos, y
transfieren la energía a un
tipo especial de clorofila
llamado centro de reacción.
 En las plantas se
conocen varios
pigmentos entre los
mas comunes están
las clorofilas a y b que
producen colores
verdes y los
carotenos, xantofilas,
y antocianinas que
dan colores amarillo,
rojo y azul.
 Una ecuación generalizada y no equilibrada de la
fotosíntesis en presencia de luz sería:
 H2O = un compuesto oxidable, es decir, un
compuesto del cual se pueden extraer electrones;
 CH2 = una generalización de los hidratos de carbono
que incorpora el organismo vivo.
 En las algas y las plantas verdes, H2A es agua (H2O);
pero en algunas bacterias fotosintéticas, H2A es
anhídrido sulfúrico (H2S).
Ocurre en la membrana tilacoidal de
los cloroplastos.
Luminosa
Fases
La energía de la luz impulsa la
formación de poder energético, en
forma de ATP, y poder reductor, en
forma de NADPH
Ocurre en el estroma de los
cloroplastos.
Oscura
La energía del ATP y el NADPH,
obtenidos anteriormente, impulsan
la reacciones para la formación de
compuestos orgánicos simples a
partir de sustancias inorgánicas.
Reacciones no cíclicas :
Fotosistema II: Se inicia cuando las trampas
energéticas, logran activar a la clorofila a de el centro
de reacción, cuando esto ocurre se libera un electrón
que es captado por el sistemas de electrones, dicho
electrón se mueve atreves de varios acarreadores
(enzimas), formándose ATP, y el electrón entra a el
Fotosistema I
Fotosistemas I: cuando la luz excita la clorofila a del
centro de reacción de dicho fotosistema, se libera un
electrón que pasa por varias moléculas acarreadoras,
esta energía se utiliza para la reducción de el NADP+ a
NADPH
Reacciones cíclicas:
 Cuando en las células
fotosintéticas ocurre el flujo
de electrones, el Fotosistema
II es evitado.
 Se produce ATP a partir de
ADP pero no se libera
oxigeno, y el NADP no se
reduce.
 Esto ocurre en algunas
bacterias fotosintéticas.
Producto de la Fase
Luminosa:
 ATP
CO 2 + NADPH+H + ATP enzimas---> C 6H12 O6 + NADP+ ADP + Pi
El ciclo de Calvin comprende de 6 reacciones:
• La enzima 1,5 Ribulosa difosfato carboxilasa
(rubisco) cataliza la unión de CO2 a un
compuesto a un compuesto de cinco carbonos.
Carboxilación • Esto forma un compuesto intermedio de 6
carbonos muy inestable que se separa de
inmediato en 2 compuestos de 3 carbonos
cada uno
Primera
Fosforilación
• El ATP transfiere un fosfato de alta energía a cada
uno de los compuestos de tres carbonos, el ADP
resultante pasa a las reacciones de la fase
luminosa para volver a ser fosforilado
Reducción
Formación
de
Glucosa
• El NADPH+ H+ sustituye el hidrogeno por el
fosforo, formando dos moléculas de gliceraldehido 3
fosfato el NADP y los grupos fosfato de reciclan
para ser reutilizados en la fase luminosa
• Que las moléculas de tres carbonos
utilicen para la formación de ácidos
grasos, glicerol o aminoácidos
• Que las dos moléculas se unan para dar
lugar a un compuesto de 6 carbonos
fructuosa 1,6 difosfato
• La molécula anterior pasa por una
desfosforilacion para formar glucosa, la
glucosa se puede dirigir a la síntesis de
almidón o a la mitocondria en donde por
medio de el proceso de respiración celular
se utiliza para la producción de ATP
• Las moléculas de tres carbonos que no
pasan a la producción de glucosa, se
Regeneración
utilizan de nuevo en l formación de una
molécula de tres carbonos
• Un ATP cede un grupo fosfato a una
molécula de 5 carbonos y forma la molécula
Segunda
Fosforilación
difosforilada de cinco carbonos (RuBP) con
la que se inicia el ciclo.
La fotorrespiración:
 Ocurre cuando la concentración de CO2 en la hoja
es baja en relación con la de O2.
 Consiste en la oxidación de la ribulosa bifosfato, con
la formación de CO2 y agua.
 Es un proceso que disminuye la eficiencia
fotosintética de las plantas.
 Productos de la Fase Oscura:
Glucosa
ADP
NADP
• La nutrición de las plantas y de los
seres vivos que se alimentan de ellas
• La fase luminosa como materia
prima para la formación ATP
• La fase luminosa como materia
prima en la formación de NADP + H+
Fotosíntesis oxigénica Se denomina así
porque en ella se desprende O2 (a partir del
H2O ). Es la que realizan las plantas, las algas
y las cianobacterias.
Fotosíntesis anoxigénica Llamada así porque
en ella no se libera O2, ya que el agua no
interviene como dadora de electrones. Existen
diferentes modalidades y la realizan algunas
bacterias sulfúreas y no sulfúreas.
 En las células del mesófilo de las plantas C4, el CO2
se une a un compuesto de tres carbonos
(fosfoenolpiruvato) y forma oxalacetato.
 Este ultimo se convierte en malato y pasa a las zonas
mas profundas de la hoja, donde se libera CO2 que
ingresa al ciclo de Calvin.
 Este proceso, que involucra gasto de energía,
representa una adaptación a las sequias, a
intensidades lumínicas y temperaturas altas.
Aceptor del CO2
Plantas C3
Plantas C4
RuBP
PEP
Enzima que cataliza
la captura del CO2 en RuBP carboxilasa
el mesófilo
PEP carboxilasa
Primer producto de
la fijación del CO2
PGA (compuesto de 3
C)
Ác. Oxalacético
(compuesto de 4 C)
Primer producto del
ciclo de Calvin
PGA
PGA
Sitio donde ocurre el
ciclo de Calvin
Células de mesófilo
Células de la vaina del
haz conductor
Fotorrespiración
Frecuentemente
mayor
Frecuentemente
menor
Inhibicion de la
fotosíntesis por el
Oxigeno
Si
No
Eficiencia del uso de
Agua
Baja
Media
Hábitad
Amplio
Área tropicales
abiertas y hábiat árido
 Son plantas de ambientes
secos.
 La fijación del CO2 ocurre
durante la noche y con él se
forma malato, que se almacena
en las vacuolas.
 Durante el día, el malato es
liberado, se descarboxila y el
CO2 ingresa al ciclo de Calvin.
 Concentración de CO2. Si la intensidad
luminosa es elevada y constante, el
proceso Fotosintético aumenta en
relación directa con la concentración de
CO2 en el aire, hasta llegar a un cierto
limite, en el cual se estabiliza.
 Concentración de O2. Cuanto mayor es
la concentración de oxigeno en el aire,
menor es el rendimiento fotosintético,
debido a los procesos de fotorrespiracion.
 Escasez de agua. La escasez de agua en el
suelo y de vapor de agua en el aire
disminuye el rendimiento fotosintético. Así,
ante la falta de agua se cierran los estomas
para evitar la desecación, y la entrada de
CO2 es menor.
 Temperatura. Cada especie esta adaptada
a vivir dentro de un intervalo de
temperaturas. Dentro de ese intervalo, a
mayor temperatura, mayor eficacia de las
enzimas y, por tanto, mayor rendimiento
fotosintético. Si se sobrepasan los limites
de temperatura, se producen alteraciones
enzimáticas y el rendimiento disminuye. Si
se llega a producir la desnaturalización de
las proteínas, sobreviene la muerte de la
planta.
 Tiempo de iluminación. Hay especies
en las que, a mas horas de luz, mayor
rendimiento fotosintético. Otras, en
cambio, precisan de periodos nocturnos.
 Intensidad luminosa. Cada especie esta
adaptada a vivir dentro de un intervalo
de intensidad de luz. Hay especies de
penumbra y especies fotófilas. Dentro de
cada intervalo, a mayor iluminación,
mayor rendimiento, hasta superar
ciertos limites, en los que se produce la
fotooxidación irreversible de los
pigmentos fotosintéticos.
 Color de la luz. La clorofila a y la
clorofila b absorben energía lumínica
en la región azul y roja del espectro;
los carotenos y xantofilas, en la azul;
las ficocianinas, en la naranja; y las
ficoeritrinas, en la verde. Todos estos
pigmentos pasan la energía a las
moléculas diana. La luz
monocromática menos aprovechable
en los organismos que carecen de
ficocianinas y ficoeritrinas es la luz
verde. En las cianofíceas, que si las
poseen, la luz roja estimula la
síntesis de ficocianina, y la luz verde,
la de ficoeritrina.
 La fotosíntesis es un proceso que
únicamente se produce en plantas
que contengan clorofila, es decir en
las partes verdes del vegetal. Por lo
tanto, un árbol sin hojas no puede
fotosintetizar.
 Durante el otoño e invierno, cuando
el árbol carece de hojas, entra en
una etapa de letargo, consumiendo
sus reservas hidratocarbonadas en
el proceso de la respiración, hasta
la espera de la aparición de nuevas
hojas.
 La síntesis de materia orgánica a partir de la
inorgánica se realiza fundamentalmente mediante la
fotosíntesis; luego irá pasando de unos seres vivos a
otros mediante las cadenas tróficas, para ser
transformada en materia propia por los diferentes
seres vivos.
 Produce la transformación de la energía luminosa en
energía química, necesaria y utilizada por los seres
vivos
 Se libera oxígeno, que será utilizado en la respiración
aerobia como oxidante.
 Fue causante del cambio producido en la atmósfera
primitiva, que era anaerobia y reductora.
 De ella depende también la energía almacenada en
combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas
natural.
 El equilibrio necesario entre seres autótrofos y
heterótrofos no sería posible sin la fotosíntesis.