Arriaga Zenteno Jessica Anahis
Galindo Rodríguez Nelly Alejandra
Medina Mercado Marissa Alejandra
Noriega Meza Blanca Esmeralda
Robles González Nancy
Vázquez Rivera Ariadna
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Los fotosistemas sintetizan moléculas
energéticas

Fotosistema I: capta la energía lumínica de longitud de onda
inferior o igual a 700 nm, por medio de los pigmentos antena
y centros de reacción en los cuales predomina la clorofila A
y los tilacoides estromáticos (se encuentran separados).

Fotosistema II: capta la energía lumínica de longitud de onda
inferior o igual a 680 nm, por medio de los pigmentos antena y
centros de reacción en los cuales predomina la clorofila B y los
tilacoides en grana (en conjunto).

La cadena transportadora de e- está constituida por un complejo
proteico de citocromos o complejo citocromo b6f, los e- que
dona la hidrólisis del agua pasan por medio de ésta cadena.
H2O + cloroplasto + fotón + O2 + 2 H+ + 2 electrones.

La ecuación general que describe el proceso de la fotosíntesis es
la siguiente:
Luz---6CO2 + 6H2O + 18ATP  C6H12O6 + 6O2 + 18ADP + 18 Pi
6 CO2 + 6 H2O + 686 kcal/mol C6H12O6 + 6 O2
* FOTOAUTRÓTOFOS
FUENTE DE
ENERGÍA:
FUENTE DE
CARBONO:
Luz del Sol
Co2 (Dióxido de carbono)
* Plantas
ORGANISMOS
* Algas
* Cianobacterias
•Bacterias fotosintéticas.
•Los cloroplastos son orgánulos
celulares, de forma discoidea de
entre 4 y 6 micras de diámetro y
10 micras de longitud, de color
verde y delimitados por una
membrana.
•Son de mayor tamaño y mayor
complejidad que las
mitocondrias.
•En ellos se realiza la fotosíntesis.
Un cloroplasto presenta tres
membranas y tres
compartimientos.
MEMBRANAS
•Membrana externa: es lisa; es
muy permeable gracias a la
presencia de porinas.
•Membrana interna: posee
invaginaciones que dan lugar a la
membrana tilacoidal; encierra un
espacio llamado estroma.
•Membrana tilacoidal: aparece
formando unas vesículas aplanadas y
discoideas denominados tilacoides
que se superponen copo pilas de
monedas llamadas grana, donde se
encuentra la clorofila.
COMPARTIMIENTOS
•Espacio intermembrana: es el
espacio que queda entre la
membrana externa y la interna .
•Estroma: se encuentran ribosomas,
copias de ADN, distintos tipos de
ARN, gránulos de almidón y gotas de
lípidos.
Espacio tilacoidal: corresponde al
espacio interno de los tilacoides. La
luz tiene una naturaleza dual: se
comporta como onda y partícula.
Actúan enzimas que catalizan
diferentes reacciones y que
permiten que se desarrolle este
proceso
Tales reacciones se pueden dividir en:
Reacciones
independientes
de la luz
Reacciones
dependientes
de la luz
Cada grupo de reacciones se realizan en una región diferente del
cloroplasto
Cloroplastos: orgánulos
del citoplasma de forma
discoidea verde, limitados
por una membrana
definida, que son
autorreproductivos. .
*Reacciones dependientes de la luz:
en en tilacoide en ella se producen
transferencias de electrones
*Reacciones independientes de la
luz: en el estroma. En ella se realiza
la fijación de carbono
REACCIONES DEPENDIENTES DE LA LUZ



captan la energía de luz solar.
Almacenan esa energía como
energía química en dos
moléculas portadoras de energía
ATP y NADPH
La energía química se utilizará
para impulsar la síntesis de
moléculas de almacenamiento
de alta energía.
1.- el sol emite energía en un amplio espectro de radiación
electromagnética: el espectro electromagnético va desde los rayos
gamma (λ corta) hasta las ondas de radio (λ muy larga).
* La luz está compuesta por fotones (paquetes individuales de energía), la
energía de un fotón corresponde a su longitud de onda.
2.- cuando la luz incide en una hoja ésta es absorbida e impulsa el proceso
de la FOTOSÍNTESIS.
* Los cloroplastos contienen
varios tipos de moléculas de
pigmento que absorben
diferentes longitudes de onda
de la luz.
• La clorofila es el pigmento que
absorbe intensamente las
luces violeta, azul y roja; pero
refleja el verde; dando así el
color verde a las hojas.
Los cloroplastos contienen además otras
moléculas llamadas pigmentos
accesorios que absorben longitudes de
onda adicionales de energía luminosa y
la transfieren a la clorofila a (principal
pigmento que capta la luz) y mientras
que la clorofila b funciona como
pigmento accesorio.
Los carotenoides son pigmentos
accesorios que se encuentran en todos
los cloroplastos, absorben las luces
verde y azul y aparecen en colores
amarillo o anaranjado.
El carotenoide beta-caroteno ayuda a
captar la luz en los cloroplastos y
produce el color anaranjado de ciertos
vegetales como las zanahorias, es la
principal fuente de vitamina A.
3.- las reacciones dependientes de la luz se efectúan
dentro de las membranas tilacoideas.
•Las membranas tilacoideas contienen sistemas
altamente organizados de proteínas, clorofila y
moléculas de pigmentos accesorios, a los cuales se les
llama fotosistemas.
•Cada tilacoide contiene miles de copias de dos tipos de
fotosistemas, conocidos como fotosistema I (FS I) y
fotosistema II (FS II), ambos se activan con la luz y
funcionan de manera simultánea.
* La clorofila y el carotenoide absorben la luz y pasan su
energía a un par de moléculas de clorofila a específicas,
dentro de una región del fotosistema llamada centro de
reacción.
Las moléculas de clorofila a del centro de
reacción están ubicadas junto a una
cadena transportadora de electrones
(ETC, electron transport chain)
* Cuando las moléculas de clorofila a del
centro de reacción reciben energía de las
moléculas carotenoideas cercanas, un
electrón de cada una de las dos clorofilas
del centro de reacción absorbe la
energía.
Los electrones energizados salen de
las moléculas de clorofila a y saltan a
la cadena transportadora de
electrones de donde pasan de una
molécula portadora a la siguiente y
van perdiendo energía al hacerlo.
* En ciertos puntos de transferencia a
lo largo de la ETC, la energía liberada
por los electrones es captada y usada
para sintetizar ATP del ADP y NADPH
del NADP+ mas H+.
a) Los fotones son absorbidos por el fotosistema II
b) La energía luminosa se transfiere de una molécula a otra hasta que llega al
centro de reacción, donde impulsa un electrón hacia fuera de cada una de
las moléculas de clorofila.
c) el primer portador de electrones de la ETC adyacente acepta de inmediato
estos dos electrones energéticos.
d) los electrones se mueven a lo largo de la cadena liberando energía, algo de
esta energía es captada y se utiliza para bombear iones de hidrógeno (H+)
a través de la membrana tilacoidea hacia el interior de su compartimiento
creando así un gradiente de concentración de iones H+.
e) luego ésta energía de se aprovecha para impulsar la síntesis de ATP, en un
proceso llamado quimiósmosis.
f) la energía de los fotones de la luz es captada por las moléculas de
pigmento del FS I
g) y se dirige hacia las dos moléculas de clorofila del centro de
reacción, las cuales expelen electrones de alta energía.
h) estos electrones saltan a la ETC del FS I
i) los electrones energéticos expelidos del FS I se mueven a través de
la ETC adyacente que es más corta.
j) finalmente se transfieren al portador de electrones NADP+.
k) al disociar agua se obtiene un ion hidrógeno que es captado junto
con dos electrones energéticos que la molécula de NADP+ utiliza
para formar NADPH.
* Tanto la molécula NADP+ como la NADPH son solubles en agua y
están disueltas en el estroma del cloroplasto.
Descomposición del agua
Para mantener un flujo unidireccional durante la ETC se debe
abastecer de forma continua el centro de reacción del FS II con
electrones nuevos que remplacen los que cede. Estos electrones
de reemplazo provienen del agua:
1.- las clorofilas del centro de reacción del FS II atraen electrones de
las moléculas de agua que están dentro del compartimiento del
tilacoide, lo cual hace que los enlaces de estas moléculas de agua
se rompan:
H2O ½ O2 + 2 H+ + 2e2.- Por cada dos fotones captados por el FS II se expulsan dos
electrones de la clorofila del centro de reacción y se reemplazan
con los dos electrones que se obtienen del rompimiento de una
molécula de agua.
3.- la pérdida de dos electrones del agua genera dos iones de
hidrógeno que se utilizan para formar NADPH.
4.- a medida que se descomponen las moléculas de agua, sus oxígenos
se combinan para formar moléculas de O2.
REACCIONES INDEPENDIENTES DE LA LUZ



el ATP y el NADPH sintetizados durante
las reacciones dependientes de la luz se
disuelven en el estroma fluido que
rodea los tilacoides.
Ahí estas sustancias proporcionan la
energía necesaria para sintetizar
GLUCOSA a partir de dióxido de carbono
y agua (las enzimas que requiere este
proceso se encuentran disueltas en el
estroma).
No es necesaria la intervención de la luz
pero si la del ATP y el NADPH
El ciclo C3 capta (ciclo de Calvin-Benson)
Es el proceso de captar seis moléculas de dióxido de carbono
del aire y usarlas para sintetizar la glucosa.
Este ciclo requiere
 CO2 (comúnmente del aire)
 el azúcar bifosfato de ribulosa (RuBP)
 enzimas para catalizar cada una de las múltiples reacciones
 energía en forma de ATP y NADPH que las reacciones
dependientes de la luz proporcionan.

1.- fijación del carbono. Las plantas captan el dióxido de carbono
e incorporan (fijan) los átomos de carbono a una molécula
orgánica más grande.
* El ciclo C3 usa una enzima llamada rubisco para combinar el
dióxido de carbono con las moléculas de azúcar de 5 carbonos
RuBP, para formar una molécula inestable de seis carbonos
que inmediatamente se divide por la mitad y forma dos
moléculas de tres carbonos de PGA (ácido fosfoglicérico). Los
tres carbonos del PGA le dan su nombre al ciclo C3.
2.- síntesis de G3P
(gliceraldehído-3-fosfato).
En una serie de reacciones
catalizadas por enzimas, la
energía donada por el ATP y
NADPH se utiliza para
convertir el PGA en G3P.
3.- regeneración de RuBP.
Mediante una serie de reacciones
catalizadas por enzimas que
requieren de energía de ATP, se
emplea G3P para regenerar RuBP
usado al inicio del ciclo. Las
moléculas restantes de G3P se
usarán para sintetizar glucosa y
otras moléculas que necesita la
planta.



El ciclo de Calvin comienza con RuBP, agrega carbono del CO2 y
termina cada ciclo con RuBP, que da carbono sobrante del CO2
captado.
Si comienzas y terminas un recorrido del ciclo del ciclo con seis
moléculas de RuBP, quedan dos moléculas de G3P sobrantes.
En las reacciones independientes de la luz que tienen lugar fuera del
ciclo de Calvin, estas dos moléculas de G3P se combinan para formar
una molécula de glucosa con seis carbonos. La mayoría de estas se
usan después para formar sacarosa o celulosa. La mayor parte de la
síntesis de glucosa a partir de G3P y la síntesis subsecuente de
moléculas más complejas a partir de glucosa tiene lugar fuera del
cloroplasto. Más tarde, las moléculas de glucosa podrán descomponer
durante la respiración celular para brindar energía a la planta.
RELACIÓN ENTRE LAS REACCIONES DEPENDIENTES E
INDEPENDIENTES DE LA LUZ
La parte “foto” de la fotosíntesis se refiere a la captación de energía
luminosa mediante las reacciones dependientes de la luz. La parte
“síntesis” de la fotosíntesis se refiere a la síntesis de glucosa que se
efectúa durante las reacciones independientes de luz.
¿Hay diferentes tipos de
fotosíntesis?
Fotosíntesis oxigénica
•
Energía luminosa
6 CO2 + 6 H2O ----------------------> C6H12O6 + 6 CO2
clorofila
• Es la modalidad de fotosíntesis en la que
el agua es el donante primario de
electrones y que, por lo tanto, libera
oxígeno (O2) como subproducto.
• Esta modalidad metabólica es propia de
las cianobacterias y de sus descendientes
por endosimbiosis, los diversos tipos de
cianelas y plastos que se observan en las
(algas) eucarióticas y en las plantas.
Fotosíntesis anoxigénica
• Llamada así porque en ella no se libera O2, ya que el agua
no interviene como dadora de electrones. Existen
diferentes modalidades y la realizan algunas bacterias
sulfúreas y no sulfúreas.
• fotoautótrofos anoxigénicos convierten la energía de la luz
en energía química necesaria para el crecimiento.
• contienen un tipo de clorofila, bacterioclorofila.
2H2S + CO2 → [CH2O] + H2O + 2 S
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