Transcript fotobiologia 3-Fotoproteccion

FOTOBIOLOGÍA
Parte 3:
Fotoprotección
Nadine Schubert
Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la UNAM
Unidad de Sistemas Arrecifales, Puerto Morelos, México
1
ABSORCIÓN DE LUZ UTILIZACIÓN DE ENERGÍA ABSORBIDA DE LA LUZ
LUZ
Ajuste del tamaño de las antenas
Estados de transición
Absorción de luz
Disipación de calor
Ciclo de las xantofilas
Fotoquímica
Fotorespiración
Ciclo Agua-Agua
Energy dissipation
Transporte cíclico de eProducción de radicales de oxígeno
Fijación de CO2
Sistemas antioxidantes
Fotodaño
Reparación y síntesis de novo
Fotodaño neto
2
ABSORCIÓN DE LUZ UTILIZACIÓN DE ENERGÍA ABSORBIDA DE LA LUZ
Fotoíyntesis
Energia en exceso
 Fv/Fm
Fotoprotección
Fotoinactivación/Fotodaño
 Fv/Fm
 O2
Irradiancia
3
CICLO DE LAS XANTOFILAS
Ciclo de Violaxantina
Yamamoto et al., (1962)
4
FOTOPROTECCIÓN POR CAROTENOIDES
Pigmento fotoprotector
Disipador de energía
Pigmento accesorio
Colector de energía
Violaxantina
Violaxantina
Zeaxantina
Zeaxantina
Energía
Energía
S2
Clorofila
Clorofila
a a
S1
Qy
S1
Calor
Calor
S0
Aneraxantina, Luteína
5
QUENCHING NO-FOTOQUÍMICO
PS = 0
NPQ = 0
NPQ = (Fm-Fm’)/Fm’
PS = 0
1  NPQ  0
PS = 1
NPQ = 0
1  PS  0
1  NPQ  0
6
Relación entre [ZEA] y Fv/Fm y NPQ
Macrocystis pyrifera
Dictyota dichotoma
Uhrmacher et al. (1995)
Símbolos abiertos= exposición lumínica a 150 mol
Símbolos cerrados= exposición lumínica a 500 mol m-2 s-1
m-2
s-1
Garcia-Mendoza & Colombo-Pallotta (2007)
7
QUENCHING NO-FOTOQUÍMICO
Müller et al. (2001)
8
FOTODAÑO
ATP
ADP + Pi
NADP + H+
2H+
1O
2
LHCII
NADPH
Fd
ATPase
PQH2
PSII
Cyt bf
PSI
LHCI
PQ
1O
2H2O
2
O2+ 4H+
PC
H+
2H+
9
FOTODAÑO
3P680*
LHCII
P680
PSII
1O
2H2O
2
O2+ 4H+
3O
2
3Car*
1Car
CALOR
1O *
2
 Carotenoides: -caroteno
- centro de reacción
10
FOTODAÑO
1O
3Chl*
2
LHCII
PSII
Chl
3Car*
2H2O
O2+ 4H+
1Car
3O
2
CALOR
3Car*
1Car
CALOR
1O *
2
 Carotenoides: zeaxantina, luteína
- antena de FSII
11
PERO CUIDADO…
ATP
h*
NADPH+H+
Algas verdes, plantas
superiores
ADP
h*
LHCII PSII LHCII
2H2O
Cytb6f
LHCI
NADP
PSI
LHCI
ATPase
O2
h*
PBS
ATP
ADP
h*
NADPH+H+
NADP
Algas rojas
Cytb6f
PSII
2H2O
Cianobacterias
LHCI
PSI
LHCI
ATPase
O2
12
PERO CUIDADO…
La determinación de Fm es muy difícil en algas rojas por el movimiento de las
ficobilisomas
 aplicación de un pulso de far-red antes de la medición para asegurar que la
antena de FSII es asociada al FSII
100
far-red
90
oscuridad
Fm (% de Fm en far-red)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
P.perforata
C.volans
P.pacifica
C.officinalis
13
PERO CUIDADO…
Campbellet al. (1998)
14