Diapofaseluminosafisio

FASE LUMINOSA

Naturaleza de la Luz
La luz blanca se separa en diferentes colores(longitudes de ondas) al pasar a través de un prisma. La longitud de onda ( ) se define como la distancia entre dos crestas o dos valles de una onda. La energía es inversamente proporcional a la longitud de onda; las longitudes de onda largas tienen menos energía que las de longitudes de onda cortas. La energía de un fotón se puede calcular con la ecuación:
. El ordenamiento de los colores del espectro luminoso, está determinado por las longitudes de onda de la luz. La luz visible es una pequeña parte del espectro electromagnético comprendida entre 390 nm y 770 nm (nanómetro).

Naturaleza de la luz
Mientras la longitud de onda de la luz visible sea más larga, más rojo es el color y sí la longitud de onda es más corta ésta, estará más cerca del lado violeta del espectro. Las longitudes de onda mayores que las rojas, se conocen como infrarrojas y las más cortas que las violetas son ultravioletas.

CLOROFILA Y PIGMENTO: ACCESORIOS.
Un pigmento es cualquier sustancia que absorbe luz. El color de un pigmento es el resultado de la longitud de onda reflejada (no absorbida ). La clorofila, el pigmento verde de todas las células fotosintéticas, absorbe todas las longitudes de onda de la luz visible excepto el verde, el cual es reflejado y percibido por nuestros ojos. Un cuerpo negro absorbe todas las longitudes de onda que recibe. El pigmento blanco o colores claros reflejan todo o casi todas las longitudes de onda. Las sustancias coloreadas tienen su espectro de absorción característico, que es el patrón de absorción de un pigmento dado.

CLOROFILA Y PIGMENTO: ACCESORIOS.

Fórmula general de la clorofila

Clorofila.
La clorofila es una molécula compleja, formada por cuatro anillos pirrólicos, un átomo de magnesio y una cadena de fitol larga (C20H39OH).
En las plantas y otros organismos fotosintéticos existen diferentes tipos de clorofilas. La clorofila a se encuentra en todos los organismos fotosintéticos (plantas, ciertos protistas, proclorobacterias y cianobacterias). Los pigmentos accesorios absorben energía que la clorofila es incapaz de absorber. Los pigmentos accesorios incluyen clorofila b (en algas y protistas las clorofilas c,d y e), xantofila(amarilla) y caroteno, anaranjado ( como el beta caroteno, un precursor de la vitamina A ). La clorofila absorbe las longitudes de ondas violeta, azul, anaranjado- rojizo, rojo y pocas radiaciones de las longitudes de onda intermedias ( verde-amarillo-anaranjado ).

CLOROPLASTO

Explicación general del proceso de fotosíntesis.
* Actuación de los centros primarios de reacción . Se llaman también antenas cloroplastidiales.
En plantas superiores existen 2 fotosistema I y fotosistema II.
Presentan un gran sistema pigmentario: 250-400 moléculas de pigmento que actúan todas como recolectores de luz. Y tienen un pigmento clave que es el llamado centro primario de reacción .
En el fotosistema I el centro primario es el pigmento P700 (con un máximo de absorción a λ= 700 nm).
En el fotosistema II es el P680.

Fotosistema II

Fotosistema I

Fase lumínica (fase de Hill)
a) Fase luminosa de la fotosíntesis
Tiene lugar en las membranas de los tilacoides . En esta fase se produce la transformación de energía lumínica en energía química , y como consecuencia:
1) Se sintetiza ATP ( poder energético ) a partir de ADP y Pi (fosfato inorgánico).
2) Se obtiene NADPH ( poder reductor ) por reducción de NADP (nicotín-adenín-dinucleótido-fosfato).
Las moléculas de ATP (poder energético) y de NADPH (poder reductor), serán utilizadas en la fase oscura como fuentes energéticas.
* Reacciones de fotosensibilización . La energía solar incide sobre el aparato fotosintético en forma de fotones de luz. Éstos allí encuentran moléculas (pigmentos) capaces de aceptarlos: la clorofila se excita por la luz que incide.

La energía del fotón viene dada por su λ: a λ más larga el fotón será menos energético. Los pigmentos de clorofila absorben en azul y en rojo (el azul, con λ  400 nm es el más energético). En el aparato fotosintético hay 2 tipos de transmisión de energía entre los pigmentos: -Entre los accesorios o recolectores de luz: sólo se transfiere energía, y no carga eléctrica. -A los primarios o centros primarios de reacción (clorofilas): se transmite carga y energía. Los pigmentos están ordenados y la energía se transmite de unos a otros (perdiéndose parte en esa transmisión) hasta que llega a uno de los centros primarios de reacción.

Fase lumínica.

Fase oscura.
b) Fase oscura de la fotosíntesis
En esta fase serán sintetizadas moléculas orgánicas a partir de CO2 . Para esto:
1) Se produce un gasto de ATP (pues nos encontramos con reacciones endergónicas que requieren mucha energía).
2) Se utiliza el NADPH para reducir el CO2.
Debemos recordar que el poder energético (ATP) y el poder reductor (NADPH + H+) fueron obtenidos en la fase luminosa de la fotosíntesis. La fijación de CO2 tiene lugar por medio de una vía metabólica llamada ciclo de Calvin , que constituye la denominada fase oscura de la fotosíntesis ya que no requiere la presencia de luz para su desarrollo.
Si la fase luminosa tenía lugar en las membranas de los tilacoides, la fase oscura se desarrolla en el estroma . Allí se encuentra la importantísima ribulosa-difosfato -carboxilasa que cataliza la reacción de fijación de CO2.
El gasto de ATP se produce en la fosforilación de la ribulosa-5-fosfato y en la reducción de 3 fosfoglicerato a gliceraldehído -3-fosfato. El poder reductor (NADPH + H+) es utilizado en la ya citada reacción de reducción.

Ciclo de Calvin

DEGRADACIÓN Y QUIMICA GENERAL DEL PROCESO.
Por incidencia de fotones de luz, el electrón se excita y pasa a una molécula con potencial rédox más electronegativo (es decir, el fotón excita un electrón de la molécula clorofílica, le comunica su energía y lo eleva a un nivel energético superior). Pero esa situación del electrón es inestable, por lo que pasa espontáneamente a sucesivas moléculas con potencial rédox menos electronegativo (y al caer los electrones a un nivel energético inferior desprenden energía que es aprovechada para obtener enlaces de alta energía en forma de ATP). Así sucede con los dos fotosistemas, tal y como esquematizamos (el donador inicial de electrones es el agua, que sufre una fotolisis ; también será el agua el dador de hidrógeno , hidrógeno que se combinará con el NADP para reducirlo; el O2 será desprendido por la planta al medio ambiente).

6 CO2 + 12 H2O -->> C6H12O6 + 6 O2

La síntesis quimiosmótica del ATP

TRANSPIRACIÓN.
En las plantas, el intercambio gaseoso se realiza principalmente a través de estomas y/o lenticelas.
Estomas o pneumátodos.
Formados por un par de células epidérmicas modificadas (células estomáticas o células oclusivas) de forma arriñonada. Para el intercambio gaseoso forman un orificio denominado ostiolo que se cierra automáticamente en los caso de exceso de CO2 o de falta de agua.
Los estomas suelen localizarse en la parte inferior de la hoja, en la que no reciben la luz solar directa, también se encuentran en tallos herbáceos.
Lenticelas.
Se encuentran diseminadas en la corteza muerta de tallos y raíces. De modo típico, las lenticelas son de forma lenticular (lente biconvexa) en su contorno externo, de donde se les viene el nombre.
De ordinario están orientadas vertical u horizontalmente sobre el tallo, según la especie y varían en tamaño, desde apenas visible a tan grande como de 1 cm o aún de 2,5 de largo. En árboles con corteza muy fisurada, las lenticelas se encuentran en el fondo de las fisuras. La función de las lenticelas es permitir un intercambio neto de gases entre los tejidos parenquimáticos internos y la atmósfera.

Transpiración
http://croptechnology.unl.edu/download.cgi

Diapofaseluminosafisio

by Alma Lorena Quintero on Aug 08, 2010

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