Fotosintesis 1 2016

04/05/2015
FOTOSÍNTESIS
nCO2 + nH2O + luz → (CH2O)n+ nO2
1. Absorción de luz y generación de
NADPH y ATP.
Fases de la fotosíntesis
2. Fijación y asimilación del CO2
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Importancia biológica de la fotosíntesis
La fotosíntesis es un proceso bioquímico importante por varios motivos:
1. Se produce síntesis de materia orgánica a partir de la inorgánica.
2. Hay transformación de la energía luminosa en energía química.
3. Se libera oxígeno que será utilizado en la respiración aerobia.
4. Permitió el cambio sufrido en la atmósfera primitiva, que era anaerobia.
5. De ella depende la energía almacenada en combustibles fósiles como
carbón, petróleo y gas natural.
6. Necesaria para el equilibrio entre seres autótrofos y heterótrofos.
Espectro de la luz visible
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Clorofilas
Carotenoides
Carotenos
luteína
violaxantina
Xantófilas
anteraxantina
zeaxantina
neoxantina
Debido al sistema doble enlaces conjugados, estos pigmentos pueden absorber
luz visible
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Cuando
un
pigmento fotosintético
absorbe luz, los electrones son lanzados
a niveles energéticos superiores, la
energía desprendida cuando ellos
regresan al nivel energético inicial puede:
1. Disiparse en forma de calor.
2. Emisión de luz en una longitud de
onda más larga (fluorescencia).
3. Ser absorbida por una molécula vecina
(transferencia
de
excitón
por
resonancia inductiva).
4. La energía absorbida activa una
reacción química. Al absorber
energía el pigmento lanza un electrón
de su molécula, se oxida. Este
electrón de alta energía es captado
por otra molécula, se reduce.
Fotosistemas
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Para una radiación solar de 200 μmol fotones.m-2.s-2, una molécula de clorofila a
absorbe aproximadamente unos 10 fotones por segundo, lo que no permitiría
mantener la tasa de asimilación fotosintética. El efecto cooperativo de 200
clorofilas por fotosistema permite que se absorban hasta 2000 fotones por
centro de reacción.
Clorofila b: 650 nm
Clorofila a: 670 nm
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Fotosistema I: clorofila P700, máximo de absorción a 700 nm
Fotosistema II: clorofila P680, máximo de absorción a 680 nm
Estructura de los cloroplastos
Fase 1: TILACOIDES
Fase 2: ESTROMA
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Cadena de transporte electrónico fotosintético
Esquema Z
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Esquema Z. Fosforilación acíclica
P680*: -0,67 V; P680+: +1,17 V; Diferencia de potencial: 1,84 V
P700*: -1,20 V; P680+: +0,49 V; Diferencia de potencial : 1,69 V
Fosforilación cíclica
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Localización de los fotosistemas y
transportadores de electrones
Transporte de electrones y protones en la membrana del tilacoide
Primer donador de electrones: H2O
Último aceptor de electrones NADP+
2 H2O
+ 2 NADP+
O2 + 2 NADPH + 2 H+
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FOTOSISTEMA II
- Constituido por 21 polipéptidos (a
parte de las de la antena). De ellas,
17 de los cuales son proteínas
intrínsecas de la membrana.
- Proteínas centrales, D1 y D2 (
homólogas), a las que se unen los
principales cofactores implicados en
las reacciones redox.
- Proteínas no unidas a clorofilas
- Proteínas unidas a clorofilas.
- Del lado del lumen hay 3 proteínas
extrínsecas (O, P, Q) de membrana
que ayudan a la fotólisis del agua y
producción de oxígeno.
FOTOSISTEMA I
-
Formado por 15 polipéptidos.
- Dos proteínas centrales grandes
(A y B) y una proteína C que une a
las anteriores. Estas proteínas unen
los principales cofactores implicados
en la transferencia de electrones y
clorofilas que funcionan como
antena intrínseca.
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COMPLEJO CITOCROMO b6f
Formado por 4 polipéptidos: citocromo f, citocromo b6, la proteína de Rieske y la
Subunidad IV.
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