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La FOTOSINTESIS
es un proceso biológico de oxido-reducción
CO2 + 2H2A
(CH2O) + 2A + H2O
Fotosíntesis oxigénica:
CO2 + 2H2O
(CH2O) + O2 + H2O
Reducción fostosintética de azufre:
CO2 + 2H2S
(CH2O) + 2S + H2O
La fotosíntesis requiere de la coordinación de dos fases:
(a) las reacciones luminosas en donde se producen O2,
ATP y NADPH
(a) las reacciones de fijación del carbono, el ciclo de
reducción del carbono o ciclo de Clavin, en el cual se
reduce el CO2 a carbohidratos y se consume ATP y
NADPH, proiductos de las reacciones luminosas.
Cloroplasto vegetal y su compartamentalización
Las reacciones de luz y obscuridad se dan en
diferentes compartimentos del cloroplasto
La energía de un fotón es directamente
proporcional a la frecuencia de la radiación
E = hn
h = 6.626 x 10 -34 joules x s
n= ciclos/s
El contenido de energía de la luz es inversamente
proporcional a su longitud de onda.
E = hc/l
c = 3 x 108 m/s (velocidad de la luz)
l = longitud de onda (m)
Niveles de energía en la molécula de clorofila
Pigment
hn
Pigment*
Ee – Eg = hc/l
Estructura de las clorofilas
Espectro de absorción de las clorofilas
CENTRO DE REACCION
Los centros de reaccióin son complejos proteícos
integrales de membrana involucrados en la conversión
de la energía luminosa a productos químicos.
Chl A
hn
Chl*A
Chl+A-
La clorofila absorbe un fotón y subsecuentemente
transfiere un electrón a una molécula aceptora.
Este evento primario de ‘separación de carga’ es la
única reacción fotosintética que directamente
involucra a la energía luminosa.
Cinética de la transferencia de electrones
en un centro de reacción bacteriano
Modelo estructural para el centro de reacción PSII
Modelo estructural para el centro de reacción PSI
Estructura monomérica de LCH-II
Clorofila a
Clorofila b
Carotenoides
Heterogeneidad lateral de los complejos proteícos
en la membrana cloroplástica
La fosforilación de LHCII
controla la distribución
de energía
Diagrama conceptual del esquema Z:
la cooperación entre PSII y PSI
El esquema Z actual:
los potenciales de oxido-reducción de los
diferentes acarreadores de electrones
El esquema Z actual:
el movimiento de electrones y protones durante la
transferencia de electrones no-cíclica
en organismos fotosintéticos
Carboxilación y oxigenación
de RuBP por Rubisco
El ciclo de Calvin:
• Carboxilación
• Reducción
• Regeneración
Corte transversal de una hoja de maíz (una planta C4)
Células de mesófilo
en palisada
Células del mesófilo
esponjoso
cloroplastos
Anatomía de Kranz
cloroplastos
En la vía del
metabolismo C4
el CO2 se fija en
compuestos de
4 carbonos
El metabolismo del ácido crasuláceo (CAM):
una adaptación de la fotosíntesis en plantas
que crecen en zonas áridas