EL FLUJO DE EL FLUJO DE ENERGÍAENERGÍA

La luz solar, fuente primaria de energía, es La luz solar, fuente primaria de energía, es transformada en energía química por las transformada en energía química por las plantas.plantas.

No toda esa energía captada por las plantas No toda esa energía captada por las plantas llega hasta los últimos eslabones de la cadena llega hasta los últimos eslabones de la cadena alimenticia, una parte de la energía se pierde a alimenticia, una parte de la energía se pierde a cada paso o transformación en el ambiente. cada paso o transformación en el ambiente. Esto significa que la energía potencial contenida Esto significa que la energía potencial contenida por las substancias reaccionantes será mayor a por las substancias reaccionantes será mayor a la energía potencial contenida en los productos la energía potencial contenida en los productos de una reacción.de una reacción.

Termodinámica, ciencia que analiza las transformaciones de energía, y la formulación de sus leyes.

Primera ley, la energía puede convertirse de una forma en otra, pero no puede ser creada ni destruida. La energía puede almacenarse en varias formas y luego transformarse en otras.

El trabajo puede transformarse en calor sin restricciones, pero el calor no puede transformarse en trabajo sin restricciones. Se basa en la entropía, es una medida del grado de desorden o grado de aleatoriedad de un sistema.

El metabolismo es el conjunto de todas las El metabolismo es el conjunto de todas las reacciones bioquímicas que ocurren en reacciones bioquímicas que ocurren en una célula. una célula.

CatabolismoCatabolismo reacciones de ruptura de reacciones de ruptura de una molécula, proporcionan energíauna molécula, proporcionan energía

Anabolismo reacciones de formación de Anabolismo reacciones de formación de nuevos compuestos requieren de energíanuevos compuestos requieren de energía

La energía que la célula utiliza está contenida La energía que la célula utiliza está contenida en ATP (Adenosin Tri-fosfato) formadas por una en ATP (Adenosin Tri-fosfato) formadas por una base nitrogenada: adenina, el azúcar de 5 base nitrogenada: adenina, el azúcar de 5 carbonos ribosa y por tres grupos fosfato, y es carbonos ribosa y por tres grupos fosfato, y es justamente en los enlaces químicos de los justamente en los enlaces químicos de los fosfatos en donde se almacena la energía. fosfatos en donde se almacena la energía. Cuando la célula requiere de energía para la Cuando la célula requiere de energía para la biosíntesis de nuevas sustancias (anabolismo), biosíntesis de nuevas sustancias (anabolismo), recurre a la fuente de energía más accesible recurre a la fuente de energía más accesible que es el ATP, transformándolo en ADP que es el ATP, transformándolo en ADP (adenosin di-fosfato), es decir rompiendo un (adenosin di-fosfato), es decir rompiendo un enlace fosfato.enlace fosfato.

Acción enzimática y ATPAcción enzimática y ATP

Todas las reacciones bioquímicas que se Todas las reacciones bioquímicas que se producen en un ser vivo necesitan de producen en un ser vivo necesitan de una sustancia que actúa como una sustancia que actúa como catalizador, éstas sustancias son las catalizador, éstas sustancias son las enzimas, que actúan disminuyendo la enzimas, que actúan disminuyendo la cantidad de energía necesaria para cantidad de energía necesaria para activar una reacción y aumentando su activar una reacción y aumentando su velocidad.velocidad.

Las enzimas son moléculas proteicas globulares de gran tamaño y con alta especificidad frente a las sustancias con las que reaccionan. Por ejemplo, no cualquier enzima puede actuar sobre una substancia como el almidón, la enzima específica es la amilasa

La parte esencial de las enzimas es su La parte esencial de las enzimas es su sitio activo, en donde la sustancia sobre la sitio activo, en donde la sustancia sobre la cual va a ejercer su acción la enzima se cual va a ejercer su acción la enzima se ajusta con precisión. Además existen ajusta con precisión. Además existen sustancias que asociadas a las enzimas sustancias que asociadas a las enzimas contribuyen para catalizar una reacción, contribuyen para catalizar una reacción, estas sustancias se denominan estas sustancias se denominan cofactores.cofactores.

Existen algunos factores que pueden Existen algunos factores que pueden modificar la velocidad de una reacción modificar la velocidad de una reacción enzimática como las concentraciones de enzimática como las concentraciones de enzima, del substrato y la disponibilidad enzima, del substrato y la disponibilidad de los factores, además de otras de los factores, además de otras circunstancias como el pH y la circunstancias como el pH y la temperatura.temperatura.

CICLO DE ENERGIA

GLUCÓLISIS Y GLUCÓLISIS Y RESPIRACIÓNRESPIRACIÓN

La glucosa y los azúcares en general son La glucosa y los azúcares en general son la fuente de reserva de energía más la fuente de reserva de energía más importante para la célula, aunque estos no importante para la célula, aunque estos no son de fácil acceso como el ATP. De su son de fácil acceso como el ATP. De su oxidaciónoxidación (pérdida de e) se obtiene la (pérdida de e) se obtiene la mayoría de la energía requerida para el mayoría de la energía requerida para el mantenimiento de las funciones celulares.mantenimiento de las funciones celulares.

Aproximadamente el 40% de la energía Aproximadamente el 40% de la energía liberada en la oxidación de la glucosa es liberada en la oxidación de la glucosa es conservada en la conversión de ADP a conservada en la conversión de ADP a ATP, fácil para los procesos metabólicos.ATP, fácil para los procesos metabólicos.

La primera fase en la degradación de la glucosa La primera fase en la degradación de la glucosa

es la es la glucólisisglucólisis, se da en el citoplasma, en la , se da en el citoplasma, en la que la molécula de glucosa original con seis que la molécula de glucosa original con seis carbonos pasa a formar dos moléculas de ácido carbonos pasa a formar dos moléculas de ácido pirúvico, con tres carbonos cada una. La segunda pirúvico, con tres carbonos cada una. La segunda

fase conocida como la fase conocida como la respiraciónrespiración, se da en , se da en la mitocondria, es un proceso que necesita de la mitocondria, es un proceso que necesita de oxígeno (O2), se desarrolla en dos etapas el oxígeno (O2), se desarrolla en dos etapas el

ciclo de Krebs y el transporte de ciclo de Krebs y el transporte de electroneselectrones. En este proceso las moléculas de . En este proceso las moléculas de tres carbonos de ácido pirúvico pasan a tres carbonos de ácido pirúvico pasan a moléculas de dos carbonos e ingresan en el ciclo moléculas de dos carbonos e ingresan en el ciclo de Krebs en donde se oxidan completamente de Krebs en donde se oxidan completamente hasta formar dióxido de carbonohasta formar dióxido de carbono

La etapa final de este ciclo implica una cadena La etapa final de este ciclo implica una cadena de transportadores de electrones y enzimas de transportadores de electrones y enzimas que logra capturar la energía química contenida que logra capturar la energía química contenida en los enlaces de la glucosa. Aprox el 95% del en los enlaces de la glucosa. Aprox el 95% del ATP es generado en las mitocondrias. ATP es generado en las mitocondrias.

Como un balance total del ciclo de Como un balance total del ciclo de descomposición de una molécula de descomposición de una molécula de glucosa se pueden obtener 38 glucosa se pueden obtener 38 moléculas de ATP, representando este moléculas de ATP, representando este dato el total de energía de este ciclo dato el total de energía de este ciclo catabólico.catabólico.

Diferencias entre ATP, NADH Diferencias entre ATP, NADH y FADH (NAD y FAD y FADH (NAD y FAD coenzimas)coenzimas)

ATP: Suelta los grupos fosfato por hidrólisis (libera ATP: Suelta los grupos fosfato por hidrólisis (libera energía) e igual se une (absorbe energía) con grupos energía) e igual se une (absorbe energía) con grupos fosfato por síntesis y estos procesos generan energía.fosfato por síntesis y estos procesos generan energía.

NADH: libera H y se une a H. Cuando libera H se libera NADH: libera H y se une a H. Cuando libera H se libera tanta energía dentro de la mitocondria que le sirve tanta energía dentro de la mitocondria que le sirve para formar 3 moléculas de ATP, ya que la molécula para formar 3 moléculas de ATP, ya que la molécula de ADP utiliza esa energía para unir los grupos fosfato de ADP utiliza esa energía para unir los grupos fosfato sueltos en la matriz mitocondrialsueltos en la matriz mitocondrial

FADH: libera H y se une a H. A diferencia de la NADH FADH: libera H y se une a H. A diferencia de la NADH esta vitamina genera energía solamente para formar 2 esta vitamina genera energía solamente para formar 2 moléculas de ATP, esto porque solo puede actuar moléculas de ATP, esto porque solo puede actuar después de formada la FMNdespués de formada la FMN

FOTOSINTESIS, FOTOSINTESIS, LUZ Y VIDALUZ Y VIDA

El primer organismo El primer organismo fotosintético surgió hace fotosintético surgió hace 3.000 o 3.500 millones de 3.000 o 3.500 millones de años. La energía provenía años. La energía provenía probablemente de la probablemente de la glucólisis y fermentación, glucólisis y fermentación, causando acumulación de causando acumulación de COCO22

NATURALEZA DE LA LUZNATURALEZA DE LA LUZ

Isaac Newton (1642-1727) con un prisma Isaac Newton (1642-1727) con un prisma disperso la luz:disperso la luz:

la luz blanca compuesta de: violeta (longitud la luz blanca compuesta de: violeta (longitud de onda de 380 nm), anaranjado, verde, de onda de 380 nm), anaranjado, verde, amarillo, naranja, rojo (750 nm)amarillo, naranja, rojo (750 nm)Longitud de onda: distancia de la cresta de Longitud de onda: distancia de la cresta de una onda a otrauna onda a otraMODELO ONDULATORIOMODELO ONDULATORIO la luz viaja como la luz viaja como ondasondas

Efecto fotoeléctrico: la energía lumínica Efecto fotoeléctrico: la energía lumínica desaloja electrones expulsándolos de los desaloja electrones expulsándolos de los átomos de un metal.átomos de un metal.

El que la luz pueda eyectar o no los El que la luz pueda eyectar o no los electrones de un metal determinado no electrones de un metal determinado no depende de la intensidad de la luz, sino de depende de la intensidad de la luz, sino de su longitud de onda. El aumento del brillo su longitud de onda. El aumento del brillo de la luz provoca un incremento del número de la luz provoca un incremento del número de electrones desalojados de un metal, pero de electrones desalojados de un metal, pero no afecta la velocidad a la cual son emitidos, no afecta la velocidad a la cual son emitidos, se necesitaría una longitud de onda más se necesitaría una longitud de onda más cortacorta

CLOROFILA Y OTROS CLOROFILA Y OTROS PIGMENTOSPIGMENTOS

Pigmento: cualquier sustancia que Pigmento: cualquier sustancia que absorbe luz. Algunos pigmentos aborben absorbe luz. Algunos pigmentos aborben luz de todos los colores = negros. Otros luz de todos los colores = negros. Otros absorben ciertas longitudes de onda, y absorben ciertas longitudes de onda, y reflejan las que no absorben. La clorofila reflejan las que no absorben. La clorofila (verdes) absorbe luz en longitudes de (verdes) absorbe luz en longitudes de onda violeta y azul y rojo, refleja el verde onda violeta y azul y rojo, refleja el verde y por eso parece verdey por eso parece verde

Espectro de absorciónEspectro de absorción de una de una sustancia: es el patrón de sustancia: es el patrón de absorción de un pigmento. absorción de un pigmento. Diferentes pigmentos absorben Diferentes pigmentos absorben energía lumínica a diferentes energía lumínica a diferentes longitudes de onda.longitudes de onda.

TIPOS DE CLOROFILATIPOS DE CLOROFILA

Varían en su estructura molecular: (fig 9-4)Varían en su estructura molecular: (fig 9-4)Clorofila a: involucrada directamente en la Clorofila a: involucrada directamente en la

transformación de la energía lumínica en transformación de la energía lumínica en química.química.

Clorofila b: filtro de la aClorofila b: filtro de la aCarotenoides: beta caroteno. Rojos, anaranjados Carotenoides: beta caroteno. Rojos, anaranjados

o amarilloso amarillosLas otras clorofilas y carotenoides absorben Las otras clorofilas y carotenoides absorben longitudes de luz diferentes de la clorofila a. longitudes de luz diferentes de la clorofila a. Actúan como pantallas que transfieren la Actúan como pantallas que transfieren la energía a la clorofila aenergía a la clorofila a

Cuando un pigmento absorbe un fotón un Cuando un pigmento absorbe un fotón un electrón de la molécula de pigmento es electrón de la molécula de pigmento es lanzado a un nivel energético más alto, lanzado a un nivel energético más alto, excitado. Se mantiene por una millonésima de excitado. Se mantiene por una millonésima de segundo. La pérdida de energía de excitación segundo. La pérdida de energía de excitación puede causar:puede causar:

1.1. La energía puede disiparse como calorLa energía puede disiparse como calor2.2. Puede reemitirse como energía lumínica de Puede reemitirse como energía lumínica de

mayor longitud de onda, fluorescenciamayor longitud de onda, fluorescencia3.3. Puede provocar una reacción química, Puede provocar una reacción química,

fotosíntesis. Esta depende de la estructura del fotosíntesis. Esta depende de la estructura del pigmento y de las moléculas vecinaspigmento y de las moléculas vecinas

La clorofila puede convertir energía La clorofila puede convertir energía lumínica en química solamente cuando lumínica en química solamente cuando esta asociada con ciertas proteínas e esta asociada con ciertas proteínas e incluida en una membrana especializadaincluida en una membrana especializada

Espectro de acción: fotosíntesis total Espectro de acción: fotosíntesis total efectuada por una hoja bajo diferentes efectuada por una hoja bajo diferentes long de ondalong de onda

Para saber que hay relación entre la Para saber que hay relación entre la fotosíntesis y los pigmentos hay que tener fotosíntesis y los pigmentos hay que tener presente que hay una cierta presente que hay una cierta correspondencia entre el espectro de correspondencia entre el espectro de absorción de las clorofilas a y b con el de absorción de las clorofilas a y b con el de acción de la fotosíntesis: se observa que acción de la fotosíntesis: se observa que hay dos picos uno en el rojo y otro en el hay dos picos uno en el rojo y otro en el azulazul

LAS MEMBRANAS LAS MEMBRANAS FOTOSINTÉTICAS: EL FOTOSINTÉTICAS: EL TILACOIDETILACOIDE

Cloroplasto-tilacoides, membranas internas Cloroplasto-tilacoides, membranas internas con pigmentos fotosintéticos. Forma de saco con pigmentos fotosintéticos. Forma de saco aplanado (fig 9-8)aplanado (fig 9-8)Número de cloroplastos variable por célula: Número de cloroplastos variable por célula: alga Chlamydomonas 1, la célula de cualquier alga Chlamydomonas 1, la célula de cualquier hoja 40 a 50. Hay 500.000 cloroplastos por hoja 40 a 50. Hay 500.000 cloroplastos por mmmm22

Procariotas carecen de cloroplastos y los Procariotas carecen de cloroplastos y los tilacoides son quienes forman parte de la tilacoides son quienes forman parte de la membrana celular.membrana celular.

Estructura del cloroplastoEstructura del cloroplasto

Rodeado por dos membranas separadas Rodeado por dos membranas separadas por un espacio intermembranoso. por un espacio intermembranoso. Membrana interna es lisa. Tilacoides son Membrana interna es lisa. Tilacoides son tercera membrana. Estroma rodeando tercera membrana. Estroma rodeando los tilacoides y llenando el interior del los tilacoides y llenando el interior del cloroplasto. Los tilacoides tienen un cloroplasto. Los tilacoides tienen un compartimiento adicional, espacio compartimiento adicional, espacio tilacoide. Grana, pilas de tilacoides. tilacoide. Grana, pilas de tilacoides. Orientados entre si.Orientados entre si.

Diferencias cloroplasto-Diferencias cloroplasto-mitocondriamitocondria

CloroplastoCloroplasto 3 sistemas de 3 sistemas de

membrana (externa, membrana (externa, interna y tilacoide)interna y tilacoide)

3 compartimientos 3 compartimientos (espacio (espacio intermembranoso, intermembranoso, estroma y espacio estroma y espacio tilacoide)tilacoide)

MitocondriaMitocondria 2 sistemas de 2 sistemas de

membrana (interna y membrana (interna y externa)externa)

2 compartimientos 2 compartimientos (espacio (espacio intermembranoso y intermembranoso y matriz)matriz)

Las etapas de la Las etapas de la FotosíntesisFotosíntesis

1 Etapa de reacciones lumínicas, 1 Etapa de reacciones lumínicas, dependientes de la luz e independientes de la dependientes de la luz e independientes de la temperatura. temperatura. Un incremento de luz y temperatura aumenta la Un incremento de luz y temperatura aumenta la

tasa de fotosíntesis. 30°Ctasa de fotosíntesis. 30°C

2 Etapa de reacciones oscuras, etapa 2 Etapa de reacciones oscuras, etapa enzimática, dependiente de la temperatura; enzimática, dependiente de la temperatura; independiente de la luz, estas se pueden dar independiente de la luz, estas se pueden dar también en presencia de luztambién en presencia de luz

FASES DE LA FASES DE LA FOTOSINTESISFOTOSINTESIS

La velocidad de la primera etapa, La velocidad de la primera etapa, llamada reacción lumínica, aumenta con llamada reacción lumínica, aumenta con la intensidad luminosa (dentro de ciertos la intensidad luminosa (dentro de ciertos límites), pero no con la temperatura. En límites), pero no con la temperatura. En la segunda etapa, llamada reacción en la la segunda etapa, llamada reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta con la oscuridad, la velocidad aumenta con la temperatura (dentro de ciertos límites), temperatura (dentro de ciertos límites), pero no con la intensidad luminosa.pero no con la intensidad luminosa.

En la primera etapa, la luz es absorbida por las En la primera etapa, la luz es absorbida por las moléculas de clorofila a, en membranas de moléculas de clorofila a, en membranas de tilacoide, sus electrones lanzados a niveles tilacoide, sus electrones lanzados a niveles energéticos superiores y se forma ATP y se energéticos superiores y se forma ATP y se reduce una molécula transportadora de reduce una molécula transportadora de electrones, NADP y se reduce a NADPH. Este electrones, NADP y se reduce a NADPH. Este proporciona energía directamente a los proporciona energía directamente a los procesos biosintéticos que requieren gran procesos biosintéticos que requieren gran ingreso de energía. Se escinden moléculas de ingreso de energía. Se escinden moléculas de agua formando oxígeno libre. Este proceso agua formando oxígeno libre. Este proceso suministra electrones que reemplazan a los suministra electrones que reemplazan a los lanzados desde la clorofila a.lanzados desde la clorofila a.

En la segunda etapa, el ATP y NADPH En la segunda etapa, el ATP y NADPH son utilizados para reducir el carbono del son utilizados para reducir el carbono del dióxido de carbono a un azúcar simple. dióxido de carbono a un azúcar simple. Así la energía química almacenada Así la energía química almacenada temporalmente en el ATP y NADPH se temporalmente en el ATP y NADPH se transfiere a moléculas adecuadas para el transfiere a moléculas adecuadas para el transporte y almacenamiento de energía transporte y almacenamiento de energía en el cuerpo de las plantas. Resultado, en el cuerpo de las plantas. Resultado, formación de un esqueleto de carbono. formación de un esqueleto de carbono. La incorporación inicial de CO2, fijación La incorporación inicial de CO2, fijación del carbono, ocurre en el estroma del del carbono, ocurre en el estroma del cloroplasto.cloroplasto.

FASES DE LA FOTOSINTESIS

REACCIONES QUE CAPTURAN ENERGIAREACCIONES QUE CAPTURAN ENERGIALa primera etapa de la fotosíntesis es la La primera etapa de la fotosíntesis es la absorción de luz por los pigmentos. La clorofila absorción de luz por los pigmentos. La clorofila aa es el más importante de éstos, y es esencial es el más importante de éstos, y es esencial para el proceso. Captura la luz de las regiones para el proceso. Captura la luz de las regiones violeta y roja del espectro y la transforma en violeta y roja del espectro y la transforma en energía química mediante una serie de energía química mediante una serie de reacciones. Los distintos tipos de clorofila y reacciones. Los distintos tipos de clorofila y otros pigmentos, llamados carotenoides y otros pigmentos, llamados carotenoides y ficobilinas, absorben longitudes de onda ficobilinas, absorben longitudes de onda luminosas algo distintas y transfieren la energía luminosas algo distintas y transfieren la energía a la clorofila A, que termina el proceso de a la clorofila A, que termina el proceso de transformación. Estos pigmentos accesorios transformación. Estos pigmentos accesorios amplían el espectro de energía luminosa que amplían el espectro de energía luminosa que aprovecha la fotosíntesis. aprovecha la fotosíntesis.

La fotosíntesis tiene lugar dentro de las células, en La fotosíntesis tiene lugar dentro de las células, en orgánulos llamados cloroplastos que contienen las orgánulos llamados cloroplastos que contienen las clorofilas y otros compuestos, en especial enzimas, clorofilas y otros compuestos, en especial enzimas, necesarios para realizar las distintas reacciones. necesarios para realizar las distintas reacciones. Estos compuestos están organizados en unidades Estos compuestos están organizados en unidades de cloroplastos llamadas de cloroplastos llamadas TilacoidesTilacoides; en el interior ; en el interior de éstos, los pigmentos se disponen en subunidades de éstos, los pigmentos se disponen en subunidades llamadas llamadas fotosistemas.fotosistemas. Cuando los pigmentos Cuando los pigmentos absorben luz, sus electrones ocupan niveles absorben luz, sus electrones ocupan niveles energéticos más altos, y transfieren la energía a un energéticos más altos, y transfieren la energía a un tipo especial de clorofila llamado centro de reacción.tipo especial de clorofila llamado centro de reacción.

FOTOSISTEMASFOTOSISTEMAS

Existen dos tipos de fotosistemas:Existen dos tipos de fotosistemas: El fotosistema I (FSI), está asociado a la El fotosistema I (FSI), está asociado a la

molécula reactiva de clorofila molécula reactiva de clorofila aa que que absorben a longitudes de ondas largas absorben a longitudes de ondas largas (700 nm) y se conoce como P700 (P, (700 nm) y se conoce como P700 (P, pigmento). Cuando el P700 se oxida se pigmento). Cuando el P700 se oxida se blanquea blanquea

El fotosistema II (FSII), está asociado a El fotosistema II (FSII), está asociado a moléculas de clorofila que absorben a 680 moléculas de clorofila que absorben a 680 nm. por eso se denomina P680. nm. por eso se denomina P680.

Reacciones que atrapan luzReacciones que atrapan luzLa energía lumínica entra en el fotosistema II La energía lumínica entra en el fotosistema II donde es atrapada por la P680, un electrón de donde es atrapada por la P680, un electrón de esta es lanzado a un nivel energético más alto, esta es lanzado a un nivel energético más alto, desde el cual es transferido a una molécula desde el cual es transferido a una molécula aceptora de electrones primaria. El electrón aceptora de electrones primaria. El electrón cedido pasa luego cuesta abajo, al fotosistema I a cedido pasa luego cuesta abajo, al fotosistema I a lo largo de una cadena transportadora de lo largo de una cadena transportadora de electrones. A medida que los electrones pasan a electrones. A medida que los electrones pasan a lo largo de estas cadenas transportadoras se lo largo de estas cadenas transportadoras se establece, un gradiente de protones a través de la establece, un gradiente de protones a través de la membrana tilacoide, la energía de este gradiente membrana tilacoide, la energía de este gradiente se usa para formar ATP, en un proceso se usa para formar ATP, en un proceso quimiosmótico (fotofosforilación)quimiosmótico (fotofosforilación)

Otros hechos:Otros hechos:11 La P680 al perder su electrón, atrae ávidamente La P680 al perder su electrón, atrae ávidamente

un electrón reemplazante. Lo encuentra en la un electrón reemplazante. Lo encuentra en la molécula de agua, la cual, mientras está unida a molécula de agua, la cual, mientras está unida a una molécula que contiene manganeso, es una molécula que contiene manganeso, es capaz de cederlo y luego se escinde en protones capaz de cederlo y luego se escinde en protones y gas oxígeno.y gas oxígeno.

22 Se atrapa energía lumínica adicional en la P700 Se atrapa energía lumínica adicional en la P700 del fotosistema I. Esta molécula se oxida y el del fotosistema I. Esta molécula se oxida y el electrón es lanzado a un aceptor de electrones electrón es lanzado a un aceptor de electrones primario, desde el cual viaja cuesta abajo hasta primario, desde el cual viaja cuesta abajo hasta el NADP+el NADP+

33 El electrón eliminado de la P700 del fotosistema I El electrón eliminado de la P700 del fotosistema I es reemplazado por el electrón proveniente del es reemplazado por el electrón proveniente del aceptor de electrones primario del fotosistema II aceptor de electrones primario del fotosistema II que se desplazó cuesta abajoque se desplazó cuesta abajo

Así en las reacciones de la fotosíntesis Así en las reacciones de la fotosíntesis dependientes de la luz hay un flujo continuo dependientes de la luz hay un flujo continuo de electrones desde el agua al fotosistema de electrones desde el agua al fotosistema II, de éste al fotosistema I y a través del II, de éste al fotosistema I y a través del fotosistema I al NADP+fotosistema I al NADP+

Para generar una molécula de NADPH Para generar una molécula de NADPH deben absorberse 4 fotones, 2 el deben absorberse 4 fotones, 2 el fotosistema II y 2 el fotosistema Ifotosistema II y 2 el fotosistema I

FOTOSISTEMASFOTOSISTEMAS

FOTOSISTEMA IFOTOSISTEMA I

La luz produce el mismo efecto sobre la clorofila La luz produce el mismo efecto sobre la clorofila P700, de modo que algún electrón adquiere un P700, de modo que algún electrón adquiere un nivel energético superior y abandona la nivel energético superior y abandona la molécula, es recogido por otro aceptor de molécula, es recogido por otro aceptor de electrones , la ferredoxina y pasa por una nueva electrones , la ferredoxina y pasa por una nueva cadena de transporte hasta llegar a una cadena de transporte hasta llegar a una molécula de NADP+ que es reducida a NADPH, molécula de NADP+ que es reducida a NADPH, al recibir dos electrones y un protón H+ que al recibir dos electrones y un protón H+ que también procede de la descomposición del H2O.también procede de la descomposición del H2O.

FOTOSISTEMA IIFOTOSISTEMA II Se reduce al recibir electrones Se reduce al recibir electrones

procedentes de una molécula de Hprocedentes de una molécula de H22O, que O, que también por acción de la luz, se también por acción de la luz, se descompone en hidrógeno y oxígeno, en descompone en hidrógeno y oxígeno, en el proceso llamado fotólisis del Hel proceso llamado fotólisis del H22O. De O. De este modo se puede mantener un este modo se puede mantener un flujo flujo continuo de electrones desde el agua continuo de electrones desde el agua hacia el fotosistema II y de éste al hacia el fotosistema II y de éste al fotosistema I.fotosistema I.

Los dos Los dos fotosistemas fotosistemas pueden actuar pueden actuar conjuntamente - proceso conocido como conjuntamente - proceso conocido como esquema en Zesquema en Z,, para producir la para producir la fotofosforilaciónfotofosforilación (obtención de ATP) o (obtención de ATP) o hacerlo solamente el fotosistema I; se hacerlo solamente el fotosistema I; se diferencia entonces entre diferencia entonces entre fosforilación fosforilación no cíclica o acíclicano cíclica o acíclica cuando actúan los cuando actúan los dos, ydos, y fotofosforilación cíclica fotofosforilación cíclica, cuando , cuando actúa el fotosistema I unicamente. En la actúa el fotosistema I unicamente. En la fotofosforilación acíclica se obtiene fotofosforilación acíclica se obtiene ATP y se reduce el NADP+ a NADPHATP y se reduce el NADP+ a NADPH , , mientras que en la fotomientras que en la fotofosforilación fosforilación cíclica únicamente se obtiene ATP y no cíclica únicamente se obtiene ATP y no se libera oxígenose libera oxígeno. .

EL CICLO DEL CARBONO EN EL CICLO DEL CARBONO EN LA FOTOSINTESISLA FOTOSINTESIS

En las reacciones de fijación del carbono que En las reacciones de fijación del carbono que ocurre en el estroma, el NADPH y el ATP, ocurre en el estroma, el NADPH y el ATP, producidos en las reacciones de captura de producidos en las reacciones de captura de energía, se usan para reducir un compuesto de energía, se usan para reducir un compuesto de tres carbonos, el gliceraldehido fosfato. Esto se tres carbonos, el gliceraldehido fosfato. Esto se lleva a cabo por medio del ciclo de Calvin. En el, lleva a cabo por medio del ciclo de Calvin. En el, la enzima RuDP carboxilasa combina una la enzima RuDP carboxilasa combina una molécula de dióxido de carbono con el material molécula de dióxido de carbono con el material de partida, un azúcar de C5 llamados ribulosa de partida, un azúcar de C5 llamados ribulosa difosfato. difosfato.

Por cada vuelta del ciclo, entra en el Por cada vuelta del ciclo, entra en el un átomo de carbono.un átomo de carbono.Tres vueltas del ciclo producen una Tres vueltas del ciclo producen una molécula de C3, el gliceraldehído molécula de C3, el gliceraldehído fosfato. fosfato. Dos moléculas de gliceraldehído Dos moléculas de gliceraldehído fosfato (6 vueltas del ciclo) puedan fosfato (6 vueltas del ciclo) puedan combinarse para formar una molécula combinarse para formar una molécula de glucosa. En cada vuelta del ciclo se de glucosa. En cada vuelta del ciclo se regenera el RuDP. regenera el RuDP. El gliceraldehído fosfato también El gliceraldehído fosfato también puede ser utilizado como material de puede ser utilizado como material de partida para otros compuestos partida para otros compuestos orgánicos necesarios para la célula.orgánicos necesarios para la célula.

IMPORTANCIAIMPORTANCIA BIOLOGICABIOLOGICA DEDE LALA FOTOSINTESISFOTOSINTESIS

La fotosíntesis es seguramente el proceso La fotosíntesis es seguramente el proceso bioquímico más importante de la Biosfera bioquímico más importante de la Biosfera por varios motivos: por varios motivos:

La La síntesis de materia orgánicasíntesis de materia orgánica a partir a partir de la inorgánica se realiza de la inorgánica se realiza fundamentalmente mediante la fundamentalmente mediante la fotosíntesis; luego irá pasando de unos fotosíntesis; luego irá pasando de unos seres vivos a otros mediante las cadenas seres vivos a otros mediante las cadenas tróficas, para ser transformada en materia tróficas, para ser transformada en materia propia por los diferentes seres vivos. propia por los diferentes seres vivos.