LA FOTOSÍNTESIS 2011

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By: estrellaponcena (23 month(s) ago)

Saludos de Puerto Rico. agradeceria que me permitiera tener acceso a su presentaci�n de este tema.

Presentation Transcript

LA FOTOSÍNTESIS:

LA FOTOSÍNTESIS Los organismos FOTOTROFOS

anabolismo:

anabolismo

Tipos de anabolismo:

Tipos de anabolismo Anabolismo autótrofo: Obtiene moléculas orgánicas a partir de inorgánicas. Fotosíntesis o quimiosíntesis . Plantas , algas y algunas bacterias. Anabolismo heterótrofo: Obtiene moléculas orgánicas a partir de materia orgánica simple. Ejm : fabricación proteínas, lípidos, glúcidos. Todos: autótrofos y heterótrofos.

fotosíntesis:

fotosíntesis

fotosíntesis:

fotosíntesis

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TODA LA ENERGÍA CONSUMIDA POR LOS SERES VIVOS PROVIENE DE LA ENERGÍA SOLAR (LUMÍNICA), CAPTURADA MEDIANTE LA FOTOSÍNTESIS CO 2 H 2 O “GLUCOSA” O 2 Luz (h n ) + + Fotosíntesis. Es el proceso mediante el cual los seres vivos fotosintéticos son capaces de transformar: la energía del sol en energía química (ATP). Y con ella transformar la materia Inorgánica ( pobre en energía y oxidada) en orgánica ( rica en energía y reducida).

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TODA LA ENERGÍA CONSUMIDA POR LOS SERES VIVOS PROVIENE DE LA ENERGÍA SOLAR (LUMÍNICA), CAPTURADA MEDIANTE LA FOTOSÍNTESIS CO 2 H 2 O “GLUCOSA” O 2 Luz (h n ) + + Fotosíntesis. Se parte de materia ínorgánica que se transforma en orgánica. La energía del sol se transforma en ATP Los electrones y protones se obtienen de un dador externo: - El H2O en fotosíntesis oxigénica (plantas), se obtiene O2. Otros en fotosíntesis anoxigénica ( bacterias), se obtienen otros productos finales

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Componentes de la membrana tilacoidal .

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TILACOIDES Sacos aplanados intercomunicados entre ellos. De los grana y del estroma. 29/02/2012 17:19 10 Componentes de la membrana tilacoidal .

Membrana tilacoidal:

Es muy impermeable. Tiene pigmentos fotosintéticos. Tiene un alto contenido en proteínas. Membrana tilacoidal

MEMBRANA TILACOIDAL:

MEMBRANA TILACOIDAL Tiene un elevado contenido de proteínas: Las asociadas a los fotosistemas . Las que forman parte de la cadena trasportadora de electrones. La ATP sintetasa .

Membrana tilacoidal:

Membrana tilacoidal

fotosistemas:

fotosistemas Pigmentos. Complejo antena. Centro de reacción.

Pigmentos fotosintéticos:

Pigmentos fotosintéticos

Pigmentos fotosintéticos:

Pigmentos fotosintéticos Se encuentran en la membrana de los tilacoides . Tienen capacidad para absorber la luz por los dobles enlaces conjugados. Son: Clorofilas. Carotenoides . Ficocianinas y ficoeritrinas (algas)

Clorofila:

Clorofila Es un tetrapirrol cíclico unido a un átomo de magnesio y a un fitol . Es una molécula anfipática . Absorbe: 640 y 700 nm . Tipos: clorofila a y b / bacterioclorofila (presente en bacterias)

Carotenoides:

Carotenoides Son tetraterpenos . Tienen color anarajado (carotenos) o amarillo ( xantofila). Absorbe: 450 y 490 nm . Función: completa el espectro de absorción de las clorofilas. Y las protege de la destrucción..

Ficoeritrina y ficocianina:

Ficoeritrina y ficocianina Sólo aparecen en algas.

FOTOSISTEMAS:

FOTOSISTEMAS 200 moléculas de clorofila a y b. 50 a 200 carotinoides. Una clorofila diana (capaz de soltar un electrón cuando se excita): P700 – Fotosistema I P680 – Fotosistema II UNIDAD FOTOSINTÉTICA Moléculas antena Centro de reacción (clorofila a) son constituyen se divide en P700 – Fotosistema I P680 – Fotosistema II Los pigmentos se agrupan con proteínas en estructuras denominadas FOTOSISTEMAS.

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FOTOSISTEMAS Complejo antena: Formado por la mayoría de los pigmentos del fotosistema . Se encarga de recoger la luz a todas las posibles longitudes de onda. Se excitan y trasmiten la excitación a la clorofila del centro de reacción.

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FOTOSISTEMAS Centro de reacción: Constituido por las clorofilas diana: P680 (PSII). P700 (PSI) Se excitan y cede electrones. Tiene también un aceptor primario de electrones y un dador.

LOS FOTOSISTEMAS:

LOS FOTOSISTEMAS Los dos fotosistemas están conectados a unas proteínas de membrana que transportan electrones actuando en serie y se produce un flujo lineal de electrones desde el agua hasta el NADP+, que es reducido a NADPH

Membrana tilacoidal:

Membrana tilacoidal

Cadena transportadora de electrones:

Cadena transportadora de electrones Se intercalan entre los fotosistemas . Transportan los electrones del H2O hasta el NADP. Lo hacen por reacciones redox . Son: plastoquinona , citocromos , plastocianian y NADH reductasa .

Membrana tilacoidal:

Membrana tilacoidal

Atp sintasda:

Atp sintasda De estructura y función similar a mitocondrias. Se hayan orientadas hacia el estroma. Fabrican ATP aprovechado el gradiente de protones creado por el transporte de electrones.

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Organización de los complejos proteicos en la membrana del Tilacoide Estroma Canal Membrana Tilacoide

FASES DE LA FOTOSÍNTESIS:

FASES DE LA FOTOSÍNTESIS Fase luminosa : Utilizando luz visible como fuente de energía produce PODER REDUCTOR (NADPH), O2 y ATP. 2. Fase oscura : Tanto en presencia como en ausencia de luz visible. Se utilizan el poder reductor y la energía química producidas en la fase luminosa para la fijación de carbono. Fase luminosa Fase oscura

FASES DE LA FOTOSÍNTESIS:

Esquema general del proceso de fotosíntesis FASES DE LA FOTOSÍNTESIS FASE LUMINOSA : - Hace falta luz. -Tiene lugar en los tilacoides . - Se rompe el agua y se libera oxígeno. - Se fabrica poder reductor ( NADPH + H+) con los e- y H+ del agua. - Se fabrica ATP. - Puede ser cíclica o acíclica .

FASES DE LA FOTOSÍNTESIS:

Esquema general del proceso de fotosíntesis FASES DE LA FOTOSÍNTESIS FASE OSCURA : - NO hace falta luz. -Tiene lugar en el ESTROMA. - Se utiliza el ATP y el NADPH para reducir el CO2, NO3, SO4 y transformarlos en materia orgánica..

FOTOSÍNTESIS: GENERAL:

FOTOSÍNTESIS: GENERAL

3.2.1. FASE LUMINOSA:

3.2.1. FASE LUMINOSA

3.2.1. FASE LUMINOSA:

3.2.1. FASE LUMINOSA Procesos que se llevan a cabo: 1. Síntesis de ATP o fotofosforilación : ADP + Pi + E ATP 2. Síntesis de poder reductor (NADPH). NADP+ +2e + 2H+ NADPH + H+ 3. Fotolisis del agua. H2O ½ O2 + 2H+ + 2e Reacción global: H2O + NADP+ + ADP + Pi ½ O2 + NADPH + H+ + ATP

Fase luminosa:

Fase luminosa -Se transportan los electrones del H2O al NADPH ( a través de cadena transportadora de e- y los fotosistemas . Se crea un gradiente de H+ Se fabrica ATP

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA:

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA RESUMIENDO: La energía de la luz se emplea en la fotosíntesis para generar NADPH y ATP, que se requieren para la reducción del CO2 en el Ciclo de Calvin (Fase oscura).

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA:

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA RESUMIENDO: La energía de la luz se emplea en la fotosíntesis para generar NADPH y ATP, que se requieren para la reducción del CO2 en el Ciclo de Calvin (Fase oscura). Los electrones describen u flujo acíclico : desde el H2O al NADPH. Se fabrica tanto ATP como NADPH. Se hidroliza H2O y se forma oxígeno. Intervienen los dos fotosistemas .

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA:

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA RESUMIENDO: La energía de la luz se emplea en la fotosíntesis para generar NADPH y ATP, que se requieren para la reducción del CO2 en el Ciclo de Calvin (Fase oscura). El PSII absorbe la luz. La energía captada por el complejo antena pasa al P689 que emite 2e- Los capta la FEOCITINA.

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA:

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA RESUMIENDO: La energía de la luz se emplea en la fotosíntesis para generar NADPH y ATP, que se requieren para la reducción del CO2 en el Ciclo de Calvin (Fase oscura). El P680 se recarga con la fotolisis del agua: El oxígeno pasa al medio. Los 2e- recargan la clorofila P680. Los protones alimentan el gradiente de H+ del espacio intratillcoidal

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA:

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA RESUMIENDO: La energía de la luz se emplea en la fotosíntesis para generar NADPH y ATP, que se requieren para la reducción del CO2 en el Ciclo de Calvin (Fase oscura). Los electrones de la feocitina pasan a la Plastoquinona (PQ) que recoge H+ del medio para poder reducirse (PQH2). (se alimenta el gradiente de protones).

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA:

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA RESUMIENDO: La energía de la luz se emplea en la fotosíntesis para generar NADPH y ATP, que se requieren para la reducción del CO2 en el Ciclo de Calvin (Fase oscura). La PQH2 cede los electrones al citocromo B-F, que solo transporta e- Los H+ se bombean al espacio intatilacoidal ( se alimenta el gradiente).

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA:

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA RESUMIENDO: La energía de la luz se emplea en la fotosíntesis para generar NADPH y ATP, que se requieren para la reducción del CO2 en el Ciclo de Calvin (Fase oscura). El citocromo cede los electrones a la plastocianina que los cede a la clorofila P700 del PSI.

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA:

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA RESUMIENDO: La energía de la luz se emplea en la fotosíntesis para generar NADPH y ATP, que se requieren para la reducción del CO2 en el Ciclo de Calvin (Fase oscura). El P700 al excitarse por la luz cede elecrones y lo cede a la Ferredoxina que pasa los electrones al NADP, transformándolo a NADPH ( en esta reacción se recogen del estroma H*)

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Transferencia de e- y protones en la Membrana del Tilacoide Estroma (Bajo H + ) Canal (Alto H + ) Gradiente potencial electroquímico Plastocianina Plastoquinona

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA:

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA RESUMIENDO: La energía de la luz se emplea en la fotosíntesis para generar NADPH y ATP, que se requieren para la reducción del CO2 en el Ciclo de Calvin (Fase oscura). Resumiendo: Se transportan electrones del H2O al NADPH Se necesita energía (dada por la luz).

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA:

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA RESUMIENDO: La energía de la luz se emplea en la fotosíntesis para generar NADPH y ATP, que se requieren para la reducción del CO2 en el Ciclo de Calvin (Fase oscura). Se crea un gradiente de H+ Que es aprovechado por la ATP sintasa del cloroplasnto para fabricare ATP.

3.2.1. FASE LUMINOSA:

3.2.1. FASE LUMINOSA Procesos que se llevan a cabo: 1. Síntesis de ATP o fotofosforilación : ADP + Pi + E ATP 2. Síntesis de poder reductor (NADPH). NADP+ +2e + 2H+ NADPH + H+ 3. Fotolisis del agua. H2O ½ O2 + 2H+ + 2e Reacción global: H2O + NADP+ + ADP + Pi ½ O2 + NADPH + H+ + ATP

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA:

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA Intervienen dos fotosistemas . El flujo de electrones es lineal desde el agua al NADPH. Se hidroliza el agua y se libera O2. Se obtiene la misma cantidad de ATP y NADPH aprox. En el ciclo de Calvin se consume más ATP que NADPH, por ello hay un transporte cíclico de en el que solo funciona el FSI que produce solo ATP.

¿LO ENTENDIMOS?:

¿LO ENTENDIMOS? Compara la fosforilación oxidativa y la fotofosforilación : cuál es el medio rico en hidrogeniones y el medio pobre en hidrogeniones en los dos casos; qué procesos químicos provocan el desfase de la concentración de hidrogeniones en los dos casos; quien es el dador inicial y el receptor final de electrones en el trasporte electrónico en los dos casos. ¿Qué molécula del entorno se produce en la fase lumínica? ¿Cuál se desprende al medio externo? ¿Qué ocurre en la clorofila cuando se la somete a la luz en un tubo de ensayo y no en los forosistemas de los tilacoides ? ¿Qué diferencia hay entre un pigmento diana y un pigmento de antena?

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En la fabricación de materia orgánica a partir de CO2 se necesita más ATP que poder reductor.

…MAS ATP???:

…MAS ATP??? ¿ Cómo se fabrica el ATP extra?

Fotosfosforilación cíclica:

Fotosfosforilación cíclica O cómo generar energía sin soltar los electrones .

FOTOFOSFORILACIÓN CÍCLICA:

FOTOFOSFORILACIÓN CÍCLICA Los electrones hacen un recorrido cíclico (salen y retornan a la misma molécula). La ferredoxina no cede los elelcrones a la NADPH reductasa , sino al citocromo b-f.

FOTOFOSFORILACIÓN CÍCLICA:

FOTOFOSFORILACIÓN CÍCLICA Sólo interviene el fotosistema I. No se reduce el NADP. No se rompe el H 2 O: no se libera O 2 . Sí se sintetiza ATP. Se activa cuando hay desequilibrio entre ATP y NADPH.

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BOMBEO DE PROTONES (H+) HACIA EL INTERIOR DEL TILACOIDE SÍNTESIS DE ATP (ATP sintasa ) Vuelta de H+ al estroma a través de la ATP-sintetasa

¿LO ENTENDIMOS?:

¿LO ENTENDIMOS? El trasporte de electrones en la cadena respiratoria es un proceso a favor de corriente, ya que los electrones van perdiendo energía en su camino (desde el NAD hasta el agua).. Esto explicaría que la energía que han perdido se trasforme en ATP. En cambio en la fase luminosa acíclica el proceso es contracorriente: los electrones van desde el agua al NADP, y a pesar de esto también se sintetiza ATP. ¿Cuál es la explicación? ¿Por qué se produce la fotolisis del agua? ¿Qué característica hace a los pigmentso fotosintéticos aptos para la fotosíntesis?. Podría haber fotosíntesis con sólo el PSII? Señala todas las diferencias y semejanzas que se te ocurran entre la fotofosforilación y la fosforilación oxidativa .

3.2.2. LA FASE OSCURA DE LA FOTOSÍNTESIS: ciclo de calvin:

3.2.2. LA FASE OSCURA DE LA FOTOSÍNTESIS: ciclo de calvin El proceso de síntesis de compuestos orgánicos

LA FASE OSCURA:

LA FASE OSCURA Reducción del carbono del CO 2 para formar glucosa. Se produce tanto haya luz o no

ETAPAS :

ETAPAS Fijación o carboxilación Reducción: de 3-PGA a gliceraldeído-3-P(6). Consume ATP Consume NADPH Paso intermedio 1,3-bisfosfoglicérico Una de las seis es el producto de la fijación. Recuperación o regeneración

Ciclo calvin Benson:

Ciclo calvin Benson

Ciclo calvin Benson:

Ciclo calvin Benson Fijación CO2 El CO2 se une a una pentosa la RIBULOSA 1,5 DIFOSFATO para dar un compuesto intermedio inestable de 6C que se hidroliza rápidamente para dar dos moléculas de 3C: 3 FOSOFOGLICERATO (3PG ).

Ciclo calvin Benson:

Ciclo calvin Benson Fijación CO2 El CO2 se une a una pentosa la RIBULOSA 1,5 DIFOSFATO para dar un compuesto intermedio inestable de 6C que se hidroliza rápidamente para dar dos moléculas de 3C: 3 FOSOFOGLICERATO (3PG ).

Ciclo calvin Benson:

Ciclo calvin Benson Fase reductiva Durante esta fase se consume ATP y NADH y el proceso tien lugar en dos etapas: Fosforilación del 3Fosofoglicerato , por acción del ATP, obteniéndose 1,3 difosfoglicerato . Reducción del grupo carboxilo del 1,3difofoglicerato hasta aldehído, por acción del NADPH, obteniéndose 3-fosfogliceraldehído ( O gliceraldehído-3-P) que es el primer glúcido producido en la fotosíntesis.

Ciclo calvin Benson:

Ciclo calvin Benson Fase regenerativa

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Hacen falta 6 vueltas del ciclo para formar una molécula de glucos (6 CO2) En cada vuelta comienzan 6C y terminan 5C. Cada dos vueltas salen dos triosas del ciclo para fabricar moléculas orgánicas.

PowerPoint Presentation:

animación

Balance global:

Balance global

RESUMEN:

RESUMEN

PowerPoint Presentation:

OTRAS BACTERIAS QUIMIOSINTÉTICAS DEL HIERRO (Thiobacillus ferrooxidans) Fe 2+  Fe 3+ 4 Fe 2+ 4 H + + O 2  4 Fe 3+ + 2 H 2 O