Clases 8 y 9

CO2
H2O
Hidratos de
carbono
Elementos
minerales
Terpenos
Lípidos
Fenoles
Proteínas
Ac. nucleicos
Secundarios
nitrogenados
REACCIONES
LUMINICAS
TILACOIDES
REACCIONES DE
ASIMILACION DE CO2
ESTROMA
CICLO DE REDUCCION DEL
CARBONO
CICLO DE CALVIN-BENSON
CICLO REDUCTIVO DE LAS
PENTOSAS FOSFATO
VIAS METABOLICAS
ASOCIADAS AL CICLO DE
CALVIN
CILCO C4 DE ASIMILACION
FOTOSINTETICA DEL
CARBONO
FOTORRESPIRACION
METABOLISMO ACIDO DE
LAS CRASULACEAS (CAM)
Gliceraldehído
3-fosfato
(+ 1)
NADPH
Fase de
reducción
ATP
1,3-bifosfoglicerato
(+ 3)
3-fosfoglicerato
Fase de fijación
(+ 4)
Dióxido de carbono
( δ-)
( δ+)
Gliceraldehído -3-P
GLICOLISIS
FASE DEREDUCCION
NO EN CLOROPLASTO
DESTINOS DEL C
TPP
Mg++
TPP
Mg++
CICLO DE CALVIN-BENSON
RIBULOSA 1,5-BIFOSFATO CARBOXILASA / OXIGENASA
RUBISCO
RUBISCO
(50% proteínas del cloroplasto)
250 mg/l en el
estroma
Sitios activos
≈ 4mM de sitios
activos
(amarillo) (8)
M ≈ 550.000
Subunidad
pequeña S
(8)
Subunidad
grande L (8)
Vista superior
Vista lateral
Transporte de ATP y equivalentes de reducción
(NADPH/NADH) desde el cloroplasto al citosol
FOTOMORFOGENESIS
“Efectos en el crecimiento y desarrollo de las plantas debido a cambios en la
cantidad y calidad de la luz, no relacionados a la fotosíntesis”
EFECTOS FOTOTROPICOS: dados por la dirección de la luz
EFECTOS FOTOPERIÓDICOS: dados por el fotoperiodo
Genes COP (CONSTITUTIVE PHOTOMORPHOGENESIS)
FOTORECEPTORES DE LUZ ROJA: FITOCROCROMO
REGULA EL POTENCIAL DE MEMBRANA Y EL FLUJO DE
IONES
REGULA LA TRANSCRIPCION DE GENES ASOCIADOS AL
ENVERDECIMIENTO
 RUBISCO (subunidad pequeña)
 proteínas del complejo HLCII
REGULA LA TRANSCRIPCION DE GENES ASOCIADOS AL
METABOLISMO DEL N
 NITRATO REDUCTASA
 NITRITO REDUCTASA
FOTORECEPTORES DE LUZ AZUL: CRIPTOCROMO (FLAVOPROTEINA)
PROTEINA: 75 Kda homóloga a Fotoliasa
(enzima bacteriana involucrada en la reparación del daño en ADN por UVB)
CROMOFOROS:
PTERINA - metilen tetrahidrofolato (MHF) 380 nm
FLAVINA - flavín adenín dinucleótido (FAD) 480 nm
FADH
Fosfori
lación
Transducción
de señales
CRIPTOCROMO: EN PLANTAS, HELECHOS, ALGAS, BACTERIAS, MOSCAS,
MAMIFEROS (hombre)
Luz azul
PTERINA
ENZIMAS REGULADAS POR LUZ
Rubisco
Fructosa 1,6-bifosfatasa
Ferredoxina /
tiorredoxina
Sedoheptulosa 1,7-bifosfatasa
Fosforribuloquinasa
NADP- Gliceraldehído 3fosfato deshidrogenasa
pH --- Mg++
pH 8
pH 7
hυ
Mg 2+
pH
El sistema Ferredoxina-tiorredoxina reduce enzimas
específicas en presencia de luz
Un caso inverso : En oscuridad activa la Glucosa 6P deshidrogenasa (forma oxidada)
VIA OXIDATIVA DE LAS PENTOSAS FOSFATO
Cianobacterias
y algas
Plantas
Actividad oxigenasa de
la Rubisco
Km (CO2) ≈ 9 µM
Km (O2) ≈ 350 µM
La afinidad de
Rubisco por el CO2
disminuye con la T
e incrementa la
activ. oxigenasa
FOTORRESPIRACION:
MITOCONDRIA-CLOROPLASTO-PEROXISOMA
Annu Rev. Plant Biol. 2009 60: 455-484
The core photorespiratory glycolate pathway within the context of
photosynthetic carbon and nitrogen metabolism. Numbered
reactions are catalyzed by the following enzymes: 1, Rubisco; 2,
Phosphoglycolate phosphatase; 3, Glycolate oxidase;
4, Serine:glyoxylate aminotransferase; 5, Glutamate:glyoxylate
aminotransferase; 6, Glycine decarboxylase; 7, Serine
hydroxymethyltransferase; 8, Hydroxypyruvate reductase; 9, Glycerate
kinase; 10, Glutamine synthetase; 11, Glutamate synthase
(GOGAT); 12, Dicarboxylate exchangers; 13, Catalase. Glutamate (Glu)
and glutamine (Gln) over and above that involved in
photorespiratory amine cycling (reactions 5, 10, 11, and 12) can be
used for amino acid synthesis. This net production of Gln and Glu
occurs through use in reaction 10 of ammonia produced, for example,
by nitrate reduction and use in reaction 11 of 2-OG produced in
compartments such as the mitochondrion. PET, photosynthetic electron
transport; RET, respiratory electron transport.
MECANISMOS DE CONCENTRACION DE CO2
BAJA O NULA FOTORRESPIRACION
Plantas C3
Trigo
Limoneros
Arroz
Yerba mate
Soja
Tabaco
Plantas C4
Maíz
Zea mays
Amaranto (kiwicha)
Amaranthus caudatus
Panicum maximun
Sorgo
Caña de azúcar
Mijo
Panicum miliaceum
Sorghum spp.
Saccharum officinarum,
C3
C4
Fd-Trx
P- quinasa
/fosfatasa
P- quinasa
/fosfatasa
RESPIRACION PLANTAS
Vodoo lily
Sauromatum guttatum
Col mofeta oriental
ASIMILACION DE NITROGENO
NADPH (VIA DE LAS PENTOSAS FOSFATOS) – no verdes
Sirohemo (tetrahidroporfirina
CICLO GS/GOAT
GOAT: glutamina: 2-oxoglutarato amino-transferasa
SENESCENCIA GERMINACION
ASIMILACION DE AZUFRE
APS
reductasa
NADPH
NADP