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EL PROCESO DE FOTOSÍNTESIS
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉSFAC.CS.FARMACÉUTICAS Y BIOQUÍMICAS
DAVID GUTIÉRREZ YAPUBIOQUÍMICA II
Fotosíntesis
O Fotosíntesis es un
proceso donde la
energía solar es
convertida en
energía química.
O Se lleva a cabo en los cloroplastos de las hojas o tallos jóvenes
que absorben energía solar.
O Los cloroplastos están formados por granasgranasgranasgranas y tilacoidestilacoidestilacoidestilacoides.
O Estos últimos contienen los pigmentos que absorben energía
del sol.
Condiciones necesarias para la fotosíntesis
O La mayoría de los autótrofos fabrican su propio alimento utilizando la energía luminosa.
O La energía de luz se convierte en la energía química que se almacena en la glucosa.
O El proceso mediante el cual los autótrofos fabrican su propio alimento se llama fotosíntesis.
La fotosíntesis es un proceso complejo. Sinembargo, la reacción general se puede resumir deesta manera:
6 CO2 + 6 H2O + energía de luz C6H12O6 + 6 O2
enzimas
clorofila
CARACTERÍSTICAS DE LA FOTOSÍNTESIS:
O 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.
O El Dióxido de carbono y el agua son materia prima.
O Las enzimas y las coenzimas controlan la síntesis de glucosa, a partir de las materias primas.
LA LUZ Y LOS PIGMENTOS
O La luz es una forma de
energía radiante.
O La energía radiante es energía
que se propaga en ondas.
O Hay varias formas de energía
radiante (ondas de radio, infrarrojas, ultravioletas, rayos X,
etc.).
O Para sintetizar alimento, se
usan únicamente las ondas de
luz.
Cuando un rayo de luz pasa a través de un prisma,
se rompe en colores. Los colores constituyen el
espectro visible.
Los colores del espectro que el pigmento clorofila
absorbe mejor son el violeta, el azul y el rojo.
O Cuando la luz choca con la materia, parte de la energía de la luz se absorbe y se convierte en otras formas de energía.
O Cuando en una célula la luz del sol choca con las moléculas de clorofila, la clorofila absorbe alguna de la energía de luz que, eventualmente, se convierte en energía química y se almacena en las moléculas de glucosa que se producen.
CLASES DE CLOROFILA
O Hay varias clases de clorofila, las cuales, generalmente se designan como a, b, c y d.
O Algunas bacterias poseen una clase de clorofila que no está en las plantas ni en las algas.
O Sin embargo, todas las moléculas de clorofila contienen el elemento magnesio (Mg).
O Los autótrofos también poseen Carotenoides que pueden ser de color anaranjado, amarillo o rojo.
O El color verde de la clorofila generalmente enmascara estos pigmentos.
O Los carotenoides también absorben luz pero son menos importantes que la clorofila en este proceso.
PIGMENTOS ACCESORIOS
COMPLEJO ANTENA
CLOROPLASTOS
Fases de la fotosíntesis
Como se da la Fotosintesis
La fotosíntesis es un proceso que ocurre enLa fotosíntesis es un proceso que ocurre enLa fotosíntesis es un proceso que ocurre enLa fotosíntesis es un proceso que ocurre en dos dos dos dos
fases fases fases fases unprocesounprocesounprocesounproceso que depende de la luz y otro que depende de la luz y otro que depende de la luz y otro que depende de la luz y otro
independiente de la luz.independiente de la luz.independiente de la luz.independiente de la luz.
FASE LUMINOSA DE LA
FOTOSÍNTESIS Se da en la membrana de
los tilacoides que es donde
están los pigmentos
fotosintéticos (sustancias
que absorben luz).
¿QUÉ OCURRE CUANDO UN PIGMENTO FOTOSINTÉTICO ABSORBE LUZ?
1. La energía se disipa en forma de calor.
2. La energía se emite como una longitud de onda más larga
(fluorescencia).
3. La energía pueda dar lugar a una reacción química como en la fotosíntesis
(cloroplasto).
Procesos que se llevan a cabo en la fase luminosa
1. Síntesis de ATP o fotofosforilaciónfotofosforilaciónfotofosforilaciónfotofosforilación, que
puede ser:
• acíclica
• cíclica (alternativa, genera ATP cuando
abunda NADPH)
2. Síntesis de poder reductorpoder reductorpoder reductorpoder reductor (NADPH).
3. FotolisisFotolisisFotolisisFotolisis del agua.
Implica transporte de electronestransporte de electronestransporte de electronestransporte de electrones debido a la energía de la luzenergía de la luzenergía de la luzenergía de la luz.
FASE OSCURA DE LA FOTOSÍNTESIS: CICLO DE CALVIN
Los productos de las reacciones dela luz
son utilizados para formar enlaces (C-C) de los
carbohidratos.
Las reacciones oscuras pueden realizarse en la
oscuridad, con la condición de que ATP y el
poder reproductor NADPH formados en la
luz se encuentren presentes
La fijación del CO2 se produce en tres fases:
1. Carboxilativa: se fija el CO2 a una molécula de 5C.
2. Reductiva: PGA se reduce a PGAL utilizándose ATP y NADPH.
3. Regenerativa/Sintética: de cada seis moléculas PGAL formadas 5 se utilizan para regenerar la Ribulosa 1,5BP y una será empleada para poder
sintetizar moléculas de glucosa (vía de las hexosas), ácidos grasos, aminoácidos.
Balance energético de la fotosíntesis
Reacción neta:
6CO6CO6CO6CO2222 + 18ATP + 12NADPH + 12H+ 18ATP + 12NADPH + 12H+ 18ATP + 12NADPH + 12H+ 18ATP + 12NADPH + 12H2222O CO CO CO C6666HHHH12121212OOOO6666 + 18ADP + 12NADP+ 18ADP + 12NADP+ 18ADP + 12NADP+ 18ADP + 12NADP++++
+6H+6H+6H+6H++++
∆∆∆∆Gº’= +114 kcal/molGº’= +114 kcal/molGº’= +114 kcal/molGº’= +114 kcal/mol
Rendimiento energético es
del 30%
