Fotosíntesis - Biblioteca UPIBI

Biología de Eucariotes
Práctica 6
Fotosíntesis
FOTOSÍNTESIS
Consiste en la transformación del anhídrido carbónico
(CO2) del aire en sustancias orgánicas carbonadas de
las plantas.
Requiere energía, siendo un rasgo característico y
exclusivo de las plantas verdes la capacidad de utilizar
la luz como fuente para procurársela.
La fotosíntesis es un proceso complejo. Sin embargo, la
reacción general se puede resumir de esta manera
CO2 + 6 H2O + energía de luz
C6H12O6 + 6 O2
La fotosíntesis, ¿es una reacción
exergónica o endergónica?
6
EN LA FOTOSÍNTESIS:
• La luz solar es la fuente de energía que
atrapa la clorofila, un pigmento verde en las
células que los autótrofos utilizan para la
fotosíntesis.
• El bióxido de carbono y el agua son las
materias primas.
• Las enzimas y las coenzimas controlan la
síntesis de glucosa, a partir de las materias
primas.
LA LUZ Y LOS
PIGMENTOS La luz es
una forma de energía
radiante.
La energía radiante es
energía que se propaga
en ondas.
Hay varias formas de
energía radiante (ondas
de radio, infrarrojas,
ultravioletas, rayos X,
etc.).
Para sintetizar alimento,
se usan únicamente las
ondas de luz.
Los colores del espectro que el pigmento clorofila
absorbe mejor son el violeta, el azul y el rojo.
¿Por qué la clorofila es verde
?
• Las plantas toman energía
luminosa, la transforman y la
almacenan en forma de
compuestos carbonados ricos en
contenido energético.
• CO2 + H2O → C6H12O6 + O2
• La mayor parte de la actividad
fotosintética de las plantas superiores
se realiza en las hojas.
• La energía luminosa empleada en la
transformación fotosintética del CO2 es
absorbida por la clorofila, pigmento
verde característico de las plantas, que
se encuentra en su totalidad localizado
en los cloroplastos.
EL PAPEL DE LA CLOROFILA
EN LA FOTOSINTESIS
• La clorofila es esencial en la fotosíntesis por
ser el agente que, mediante la absorción de
energía luminosa, lleva a cabo la totalidad del
proceso, se caracteriza por absorber ciertas
longitudes de onda o colores. Absorbe las
porciones rojas y azul del espectro, a la vez
que permite que la luz verde pase sin ser
casi absorbida, razón por la cual la clorofila
tiene precisamente ese color.
• Hay varias clases de clorofila, las
cuales, generalmente se designan
como a, b, c y d.
• Algunas bacterias poseen una clase de
clorofila que no está en las plantas ni en
las algas.
• Sin embargo, todas las moléculas de
clorofila contienen el elemento
magnesio (Mg).
ESPECIES DE CLOROFILA
COMPLEJO ANTENA
Naturaleza
de la luz
FOTOSÍNTESIS
CO2 + 2 H2O
En presencia de
luz y clorofila
(CH2O )x + O2 + H2O
Carbohidrato
La fotosíntesis es el proceso que convierte la
energía lumínica en energía química
Estructura del cloroplasto y de las membranas
fotosintéticas.
• Los organismos
fotosintéticos procariotes y
eucariotes poseen sacos
aplanados o vesículas
llamadas tilacoides, que
contienen los pigmentos
fotosintéticos
• Pero solamente los
cloroplastos de los
eucariotes están rodeados
por una doble membrana.
• Excitación de la
molécula de clorofila
FASES
DE LA
FOTOSÍNTESIS
• Fase lumínica
Clorofila
12 H2O
18 ATP+ 12 NADPH2 + 6 O2
ADP NADP
Productos de la fase lumínica y reacciones de
la fase oscura
6CO2 + 18 ATP + 12 NADPH2
 Enzima
C6H12O6—P+ 18 ADP + 17 P inorgánico + 12 NADP
Hexosa
Los electrones regresan a un nivel de energía más bajo al pasar
por una cadena de transporte de electrones, en forma muy parecida
a lo que ocurre en la respiración celular. En el proceso de liberación
de energía de los electrones, se produce ATP. En otras palabras, la
energía de los electrones se convierte en energía utilizable en los
cloroplastos. El ATP que se produce en las reacciones
dependientes de luz se utiliza en las reacciones de oscuridad.
Ciclo de Calvin o del C3
CO2
Ribulosa 1,5
difosfato
Ribulosa 1
fosfato
H2O
Compuesto
inestable
Fructosa
6-fosfato
H2O
Ácido
3-difosfoglicérico
3-fosfo
gliceraldehído
ATP
NADPH2
ADP +NADP
Ácido
1,3-difosfoglicérico
GLUCOSA
Pi
• Fotosíntesis: reacciones de luz y oscuridad
•• Por
del ciclode
delCO
carbono,
todas las
La medio
conversión
2 en compuestos
célula
microbianas,
orgánicos
requiereautótrofas
energía. o no, pueden
utilizar el bióxido de carbono.
NO FOTOSINTÉTICOS
• Obtienen energía para
sintetizar compuestos
orgánicos del
desdoblamiento de otros
compuestos orgánicos
preexistentes.
• No hay ganancia en la
cantidad total de
compuestos orgánicos.
• Transforman biomasa.
FOTOSINTÉTICOS
• Forman compuestos
orgánicos durante la
fotosíntesis
• Utilizan
energía
procedente de la luz
• Aumentan la cantidad
total de compuestos
orgánicos. Sintetizan
biomasa.
Formación de ATP