Fotosintesis
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Fotosíntesis
La transducción de energía radiante en energía química
BMC2 Felipe Alcántara Sánxhez
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Fotosintético no siempre es sinónimo de autótrofo
• La luz impulsa una cadena de transporte de electrones en los organismos fotosintéticos.
• En los fotoautótrofos, esta fuente de energía impulsa la fijación de carbono atmosférico
• Plantas, algas y cianobacterias son organismos fotoautótrofos
• Existen bacterias fotosintéticas: las púrpura y verdes dependientes de azufre y otras más
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Requisitos para la fotosíntesis
• Complejos membranales formados por pigmentos fotosensibles y proteínas.
• Oxidorreductasas para el transporte de electrones
• Un donador de electrones
• Un aceptor de electrones
• Una ATP sintasa
• Que las reacciones sean vectoriales
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Estructura y compartimentación del cloroplasto
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Estructura y compartimentación del cloroplasto
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Definición y fases de la fotosíntesis
• Es un proceso en el cual la energía de la luz es capturada y almacenada por un organismo, y esta energía es usada para impulsar procesos celulares
• El almacenamiento de energía consta de 4 fases:– Absorción de luz y transferencia de energía por los
sistemas antena– Transferencia primaria de electrones en los centros
de reacción– Estabilización de la energía por procesos
secundarios– Síntesis y exportación de los productos estables
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Dos etapas de la fotosíntesis oxigénica
• En los organismos fotoautótrofos, la fotosíntesis se divide en dos:
• Reacciones luminosas o dependientes de la luz o fase luminosa o fase de oxidación fotoquímica del reductor
• Reacciones oscuras o independientes de la luz o fijación del carbono o reducción fotosintética del carbono
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Fase luminosa
• La luz es capturada por complejos colectores de luz.
• La luz excita a los electrones y estos pasan por una cadena de transporte de electrones
• Para esta cadena, el donador es el agua y el aceptor el NADP+
• Se sintetiza ATP por un mecanismo quimiosmótico.
• Estas reacciones ocurren en la membrana tilacoidal
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Los fotosistemas
• Son complejos formados por proteínas asociadas a pigmentos
• Contienen proteínas con grupos redox que forman una cadena de transporte de electrones
• Contienen un centro de reacción formado por clorofilas
• Asociado al centro de reacción existen pigmentos accesorios en los llamados complejos antena
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Captura de los fotones y transferencia al centro de reacción
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Organización de los complejos en el tilacoide
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La energía de excitación es cosechada por dos procesos
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Reacciones de bacterias fotosintéticas
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Mecanismos quimiosmóticos
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Flujo cíclico acoplado a la fotofosforilación cíclica
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Fase oscura• El ATP y el NADPH obtenidos
de la fase luminosa son utilizados para la síntesis reductora de carbohidratos a partir de CO2
• La fijación del carbono es un proceso cíclico
• Participa un aceptor de carbono: la ribulosa 1,5-bisfosfato (RuBP)
• La enzima carboxilante es la ribulosa 1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa (RuBisCO)
• Estas reacciones ocurren en el estroma
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El ciclo de Calvin
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Reacción de fijación
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Conversión en triosa fosfato
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La regeneración del aceptor
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Estequiometría del ciclo de
Calvin
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Reacciones para la síntesis de otros
mono y disacáridos• Se requiere la participación
de distintas isomerasas, ligasas, y fosfotransferasas.
• La glucosa fosfato es sustrato para la síntesis de almidón
• La glucosa unida a ADP o UDP sirve para la síntesis de polisacáridos estructurales
• La sacarosa es el principal fotosintato que viaja por el floema
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Síntesis de otros
carbohidratos
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La fotorrespiración o
ciclo C2• Cuando las pCO2 son
bajas y las temperaturas son altas
• Debido a la alta afinidad de la RuBisCO por el O2
• El fosfoglicolato tiene 2 carbonos (C2)
• Se pierde carbono, ATP, poder reductor y el balance redox de los orgánulos es alterado
• Se genera un compuesto sumamente tóxico: NH3
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En la fotorrespiración participan tres
orgánulos
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Metabolismo C4: estrategia para evitar la fotorrespiración
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Fijación del
carbono en
plantas C4
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Metabolismo C4
![Page 39: Fotosintesis](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081603/5576d548d8b42a87588b4824/html5/thumbnails/39.jpg)
Metabolismo ácido de las crasuláceas
(CAM)
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