FOTOSINTESIS

FOTOSINTESIS
• Proceso fisiológico que consiste en formar
azúcares a partir de CO2 y del H2O, en
presencia de luz y de clorofila, liberándose O2
6 CO2 + 6 H2O
C6H12O6 + 6 O2
FOTOSINTESIS
Etapas de la Fotosíntesis
• Etapa dependiente de la luz, la etapa
llamada de reacciones "lumínicas",
p
energía.
g Cloroplasto, clorofila, tilacoide
capturan
• Etapa enzimática, independiente de la
luz, las reacciones "oscuras". fijación
del carbono. Estroma o matriz del cloroplasto
Etapas de la Fotosíntesis
• En la p
primera etapa
p de la fotosíntesis,, la luz es
absorbida por las moléculas de clorofila a, que
están compactadas de un modo especial en las
membranas tilacoides del cloroplasto.
cloroplasto
• En la segunda etapa de la fotosíntesis, el ATP y
el NADPH formados en la primera etapa se
utilizan para reducir el carbono del dióxido de
carbono a un azúcar simple.
• La escisión de las moléculas de agua es la
causa de que se forme oxígeno libre
Etapas de la Fotosíntesis
• 1er etapa
• Tilacoide
• Captación de luz
(trasferencia de e-)
• ATP y NADPH
• Absorción de CO2
• H2O
•
•
•
•
2da etapa
Estroma
Fijación de azúcar
Libera oxigeno
Donde ocurre
CLOROPLASTO
CLOROPLASTO
• Los cloroplastos son organelas formadas por una doble
membrana
b
externa
t
y vesículas
í l apiladas
il d fformando
d estructuras
t t
llamadas grana. Cada grana está formada por varios tilacoides
En la membrana de los tilacoides se ubican los pigmentos
fotosintéticos, que pueden captar la energía lumínica y dar
comienzo a la etapa fotodependiente.
• La clorofila y otros pigmentos se ubican en los cloroplastos,
dentro de la membrana tilacoide, en unidades llamadas
fotosistemas. Cada unidad tiene numerosas moléculas de
pigmentos que se utilizan como antenas para atrapar la luz.
CLOROPLASTO
Etapa fotoindependiente o ciclo de
Calvin
• El ciclo de Calvin ocurre en el estroma o matriz del
cloroplasto.
• Allí se encuentran las enzimas necesarias que
catalizarán la conversión de dióxido de carbono (CO2)
en glucosa utilizando los protones aportados por la
coenzima NADP más la energía del ATP.
• El dióxido de carbono ingresa a través de los estomas y
llega hasta la molécula aceptora del ciclo, una pentosa
llamada ribulosa di fosfato.
En el esquema del ciclo se Calvin se encuentran cuantificadas las
moléculas que intervienen. Así, se observa que son necesarias 6
moléculas de CO2
CO2, 12 NADH+H+ y 12 ATP para sintetizar una
molécula de glucosa
Factores que influyen
•
•
•
•
•
•
Dióxido de Carbono
Agua
Luz
Temperatura
C
Compuestos
t químicos
í i
Clorofila
La fotosíntesis afecta directamente al rendimiento
Célula vegetal
Respiración
• Proceso fisiológico por el cuál se libera la
energía contenida en los azúcares.
• Esta energía es necesaria para los procesos
metabólicos de la planta.
planta
• Respiración aeróbica
aeróbica, en presencia de oxígeno
oxígeno,
dando como productos CO2 y H2O
• Ocurre en las mitocondrias
• La glucosa se oxida y el oxígeno se reduce
C6H12O6 + 6 O2
6 CO2 + 6 H2O
Factores que influyen
• Temperatura
• Oxígeno
O í
• Sustancias tóxicas
• Daños mecánicos
Frutos climatéricos o no
• Frutos Climatéricos: producen etileno y aumenta la
tasa de respiración en plena maduración. Maduran fuera
de la planta, se debe controlar su maduración,
aumentando
t d ell CO2 luego
l
de
d cosecha.
h Ej
Ejemplos
l
Manzanas, pera, ciruela, kiwi, tomate, etc
• Frutos no climatéricos: Tasa de respiración alta al
principio, en la maduración va disminuyendo
gradualmente. Estos deben madurar en el árbol para
poder madurar. Ejemplos: Cítricos, cerezas, frutillas,
uvas, piñas etc.
Transpiración
Los estomas regulan
g
la transpiración
p
• En la mayor parte de los ambientes,
ambientes la concentración de
agua en el exterior de las hojas es inferior a la que
acontece en su interior, esto causa una pérdida de agua
a través de aperturas en las hojas conocidas como
estomas.
• Las células oclusivas son células de la epidermis con
f
forma
de
d medialuna
di l
que fforman ell estoma
t
y regulan
l ell
tamaño de su apertura, llamada ostíolo.
• Los estomas ocupan el 1% de la superficie celular, pero
son responsables del 90% de la pérdida de agua en la
transpiración
Flujo de agua
• La p
pared interna de la célula oclusiva es mas g
gruesa
que el resto de la pared. Cuando una célula oclusiva
permite el paso de iones potasio, el agua se mueve
hacia el interior de la célula poniéndola turgente y
abultada, produciéndose la apertura del estoma.
• Cuando el potasio abandona las células oclusivas,
también lo hace el agua, causando la plasmolisis de la
célula y el cierre del estoma
estoma.
Estoma de la hoja de Malvón (Pelargonium hortorum)
observados con MEB. 4500x
Punto de Compensación
• Cantidad de azúcar producida en la
fotosíntesis es igual a la cantidad de
azúcar que se utilizó para la respiración
• En este punto la planta vive pero no crece
• Fotosíntesis
F t í t i < Respiración
R
i ió = S
Se
consumen las reservas….. y en el tiempo
muere.
La fotosíntesis afecta directamente al rendimiento
Cuadro comparativo
Fotosíntesis
•
•
•
•
•
•
•
•
Sustrato CO2 y H2O
Produce azúcares y O2
Reacción anabólica
Luz: dependiente
L
Lugar:
Cl
Cloroplastos
l t
Requiere clorofila
Energía transforma y acumula
Reino Vegetal, no plantas
parasitas
Respiración
•
•
•
•
•
•
•
•
Azúcares y O2
CO2 y H2O
Reacción catabólica
Independiente
Mit
Mitocondria
di
Independiente
Libera
Todos
Muchas gracias
Ing. Agr. Sebastián Salice
[email protected]