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Clase 07

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Clase 07

  1. 1. BIOQUIMICA FOTOSÍNTESIS Ronald Révolo Acevedo UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y DEL AMBIENTE
  2. 2. FOTOSÍNTESISFOTOSÍNTESIS Nutrición autótrofa Quimiosíntesis Fotosíntesis algas vegetales bacterias Luz solar fuente de energía Oxidación ´C. inorgánicos fuente de energía Cloroplastos PigmentosHojas Estomas Intercambio de gases F. lumínica F. oscura Doble membrana Estroma Tilacoides Clorofilas Carotenoides ficobilinas Fotosistemas Energía química Poder reductor Materia orgánica oxígeno CO2 Savia elaborada comprende la comprende la realizada por realizada por formados por se encuentran en las abrelos contienen contienen absorbenla contienen se agrupan son se realiza en los comprende las fases se realiza se realiza necesita de genera produce reducen al base de la constituye la realizan el precisa de los genera
  3. 3. • La mayoría de los autótrofos fabrican su propio alimento utilizando la energía luminosa. • La energía de luz se convierte en la energía química que se almacena en la glucosa. • El proceso mediante el cual los autótrofos fabrican su propio alimento se llama fotosíntesis. • La mayoría de los seres vivos dependen directa o indirectamente de la luz para conseguir su alimento Las condiciones necesarias para la fotosíntesis
  4. 4. Cómo fabrican el alimento los autótrofos? • El proceso más común es la fotosíntesis que se realiza en estructuras especializadas llamadas cloroplastos, que se encuentran principalmente en hojas y partes verdes de los vegetales. • Los cloroplastos tienen una estructura compleja formada por: tilacoides, granas y estroma
  5. 5. Partes del cloroplasto • El tilacoide es la unidad estructural donde se produce la fotosíntesis, posee vesículas aplanadas en cuyo interior se encuentra la molécula de clorofila . • Los tilacoides se apilan como paquetes tomando el nombre de grana • El área entre las granas se denomina estroma
  6. 6. Estructura de un cloroplasto
  7. 7. Fotosíntesis • Es un proceso metabólico mediante el cual los seres vivos poseedores de clorofila y otros pigmentos, captan energía luminosa procedente del sol, la transforman en energía química (ATP) y en compuestos reductores (NADPH), y con ellos transforman el agua y el CO2 en compuestos orgánicos reducidos (glucosa y otros), liberando oxígeno:
  8. 8. La fotosíntesis es un proceso complejo. Sin embargo, la reacción general se puede resumir de esta manera: 6 CO2 + 6 H2O + energía de luz C6H12O6 + 6 O2 La fotosíntesis, ¿es una reacción exergónica o endergónica? enzimas clorofila
  9. 9. Fases de la fotosíntesis: • Fase lumínica : Las reacciones de luz ocurren en los tilacoides. Aquí se absorbe luz solar y se convierte en energía química. El agua se fotodescompone liberando oxígeno O2 y se sintetizan ATP y NADPH2 .
  10. 10. • Fase no lumínica : Las reacciones de oscuridad ocurren en el estroma. El CO2 es transformado en carbohidratos usando el ATP y el NADPH2 de los tilacoides.
  11. 11. Formación de ATP
  12. 12. • Las plantas consumen oxígeno del exterior llevando a cabo respiración celular. • La fotosíntesis ocurre en los cloroplastos, mientras la respiración celular ocurre en el mitocondrio.
  13. 13. Pigmentos de las plantas • Son necesarios para absorber la luz solar. • Pigmento principal para la fotosíntesis es la clorofila a. • Pigmentos accesorios como la clorofila b, el caroteno y la xantofila, absorben la luz y la transfieren a la clorofila a.
  14. 14. Espectro lumínico
  15. 15. Tipos de Fotosíntesis • Dependiendo del tipo de condiciones medioambientales las plantas pueden realizar el proceso de fotosíntesis mediante 3 tipos diferentes: – C3 • Tomate – C4 • Caña de azucar – CAM • Cactus
  16. 16. Plantas C3 • Las plantas C3 son las más comunes y las más ampliamente distribuidas. • Algunas de ellas son la avena y tomate. • En un día seco, una planta C3 cierra sus estomas (los poros de la superficie de la hoja). • Ésto reduce la velocidad de la fotosíntesis.
  17. 17. 17 C3 C4
  18. 18. Fotorrespiración • El cierre de los estomas es una adaptación que reduce la pérdida de agua, pero también impide la entrada de CO2 a la hoja y la salida de O2. • Como resultado, los niveles de CO2 en la hoja pueden volverse muy bajos, mientras que se acumula el O2 producto de las reacciones lumínicas. No se produce moléculas de azúcar y no se produce ATP
  19. 19. Plantas C4 • Poseen adaptaciones especiales para almacenar agua y así prevenir la fotorrespiración. • Cuando el clima se vuelve cálido y seco, una planta C4 mantiene cerrados los estomas la mayor parte del tiempo, conservando así el agua. • Al mismo tiempo, continúa fabricando azúcares por medio de la fotosíntesis.
  20. 20. Plantas CAM • Conservan el agua al abrir sus estomas e incorporar CO2 sólo por la noche. Cuando el CO2 entra en la hoja es almacenado. • El CO2 almacenado es liberado al ciclo de Calvin durante el día. • Esto mantiene la fotosíntesis funcionando durante el día, aun cuando la hoja no admita más CO2.
  21. 21. Plantas CAM • CAM es la abreviatura para metabolismo ácido de las crasuláceas, por la familia de las plantas Crasulaceae (uñas de gato y otras), en las que fue descubierta por primera vez esta importante adaptación para el ahorro de agua. • Este modo de fijación de carbono y de conservación de agua ha evolucionado en las piñas, muchos cactus y la mayoría de las plantas suculentas (aquellas con tejidos muy jugosos).
  22. 22. 22 PLANTA CAM Opuntia con sus frutos
  23. 23. PLANTAS C3 C4 MAC • Especies típicamente Especies típicamente Especies típicamente temperadas: semitropicales: suculentas. Usualmente espinaca, trigo caña de azúcar, muy pobre productividad. o cebada.Usualmente maíz, armaranto. de productividad Siempre muy productivas. moderada. • Carecen de anatomía Anatomía tipo Kranz Carecen de anatomía tipo Kranz característica esencial. tipo Kranz. • El aceptor inicial El aceptor inicial El aceptor de CO2 de CO2 es la RbP de CO2 es el es el FEP en oscuridad (azúcar de 5 carbonos) fosfoenolpiruvato y RBF en luz (ácido de 3 carbonos)
  24. 24. PLANTAS C3 C4 MAC • Primer producto Primer producto Igual a C4 formado es formado es fosfoglicerato (3C) oxalacetato (4C) • Sólo 1 proceso de 2 procesos 2 procesos de fijación de CO2 principales de fijación fijación separados principal de CO2 separados en el tiempo. espacialmente • Fotorespiración Fotorespiración Fotorespiración marcada mínima mínima
  25. 25. PLANTAS C3 C4 MAC • La mayoría Casi siempre Generalmente presentan una presentan presentan tasa fotosintética alta tasa baja tasa moderada fotosintética fotosintética • Desarrollan bien Desarrollan bien Desarrollan bien en climas templados en alta luminosidad, en ambientes altas T y ambientes Áridos semiáridos. • Tienen una pérdida Tienen una pérdida Conservan el agua de agua real de agua real en forma eficaz Se fotosaturan con un Realmente no se No se logran 1/5 de la luz solar. fotosaturan fotosaturar.

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