FASE LUMINOSAFASE LUMINOSA

Naturaleza de la LuzNaturaleza de la Luz La luz blanca se separa en diferentes La luz blanca se separa en diferentes

colores(longitudes de ondas) al pasar a través colores(longitudes de ondas) al pasar a través de un prisma. La longitud de onda ( ) se define de un prisma. La longitud de onda ( ) se define como la distancia entre dos crestas o dos valles como la distancia entre dos crestas o dos valles de una onda. La energía es inversamente de una onda. La energía es inversamente proporcional a la longitud de onda; las proporcional a la longitud de onda; las longitudes de onda largas tienen menos energía longitudes de onda largas tienen menos energía que las de longitudes de onda cortas. La que las de longitudes de onda cortas. La energía de un fotón se puede calcular con la energía de un fotón se puede calcular con la ecuación: ecuación:

. El ordenamiento de los colores del espectro . El ordenamiento de los colores del espectro luminoso, está determinado por las longitudes luminoso, está determinado por las longitudes de onda de la luz. La luz visible es una pequeña de onda de la luz. La luz visible es una pequeña parte del espectro electromagnético parte del espectro electromagnético comprendida entre 390 nm y 770 nm comprendida entre 390 nm y 770 nm (nanómetro). (nanómetro).

Naturaleza de la luzNaturaleza de la luz Mientras la longitud de onda de la luz visible sea más Mientras la longitud de onda de la luz visible sea más

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

CLOROFILA Y PIGMENTO: CLOROFILA Y PIGMENTO: ACCESORIOS.ACCESORIOS.

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

CLOROFILA Y PIGMENTO: ACCESORIOS.CLOROFILA Y PIGMENTO: ACCESORIOS.

Fórmula general de la Fórmula general de la clorofilaclorofila

Clorofila.Clorofila.

La clorofila es una molécula compleja, formada por La clorofila es una molécula compleja, formada por cuatro anillos pirrólicos, un átomo de magnesio y una cuatro anillos pirrólicos, un átomo de magnesio y una cadena de fitol larga (C20H39OH). cadena de fitol larga (C20H39OH).

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

CLOROPLASTOCLOROPLASTO

Explicación general del Explicación general del proceso de fotosíntesis.proceso de fotosíntesis.

**Actuación de los centros primarios de reacciónActuación de los centros primarios de reacción. Se . Se llaman también antenas cloroplastidiales.llaman también antenas cloroplastidiales.

En plantas superiores existen 2 fotosistema I y En plantas superiores existen 2 fotosistema I y fotosistema II.fotosistema II.

Presentan un gran sistema pigmentario: 250-400 Presentan un gran sistema pigmentario: 250-400 moléculas de pigmento que actúan todas como moléculas de pigmento que actúan todas como recolectores de luz. Y tienen un pigmento clave que es recolectores de luz. Y tienen un pigmento clave que es el llamado el llamado centro primario de reaccióncentro primario de reacción..

En el fotosistema I el centro primario es el pigmento En el fotosistema I el centro primario es el pigmento P700 (con un máximo de absorción a λ= 700 nm).P700 (con un máximo de absorción a λ= 700 nm).

En el fotosistema II es el P680.En el fotosistema II es el P680.

Fotosistema IIFotosistema II

Fotosistema IFotosistema I

Fase lumínica (fase de Hill)Fase lumínica (fase de Hill) a) a) Fase luminosa de la fotosíntesisFase luminosa de la fotosíntesis Tiene lugar en las Tiene lugar en las membranas de los tilacoidesmembranas de los tilacoides. En esta fase . En esta fase

se produce la se produce la transformación de energía lumínica en energía transformación de energía lumínica en energía químicaquímica, y como consecuencia:, y como consecuencia:

1) Se sintetiza ATP (1) Se sintetiza ATP (poder energéticopoder energético) a partir de ADP y Pi ) a partir de ADP y Pi (fosfato inorgánico).(fosfato inorgánico).

2) Se obtiene NADPH (2) Se obtiene NADPH (poder reductorpoder reductor) por reducción de NADP ) por reducción de NADP (nicotín-adenín-dinucleótido-fosfato).(nicotín-adenín-dinucleótido-fosfato).

Las moléculas de ATP (poder energético) y de NADPH (poder Las moléculas de ATP (poder energético) y de NADPH (poder reductor), serán utilizadas en la fase oscura como fuentes reductor), serán utilizadas en la fase oscura como fuentes energéticas.energéticas.

**Reacciones de fotosensibilizaciónReacciones de fotosensibilización. La energía solar incide . La energía solar incide sobre el aparato fotosintético en forma de fotones de luz. Éstos sobre el aparato fotosintético en forma de fotones de luz. Éstos allí encuentran moléculas (pigmentos) capaces de aceptarlos: allí encuentran moléculas (pigmentos) capaces de aceptarlos: la clorofila se excita por la luz que incide.la clorofila se excita por la luz que incide.

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

Fase lumínica. Fase lumínica.

Fase oscura.Fase oscura. b) b) Fase oscura de la fotosíntesisFase oscura de la fotosíntesis En esta fase En esta fase serán sintetizadas moléculas orgánicas a partir de CO2serán sintetizadas moléculas orgánicas a partir de CO2. .

Para esto:Para esto: 1) Se produce un 1) Se produce un gasto de ATPgasto de ATP (pues nos encontramos con reacciones (pues nos encontramos con reacciones

endergónicas que requieren mucha energía).endergónicas que requieren mucha energía). 2) 2) Se utiliza el NADPHSe utiliza el NADPH para reducir el CO2. para reducir el CO2. Debemos recordar que el poder energético (ATP) y el poder reductor Debemos recordar que el poder energético (ATP) y el poder reductor

(NADPH + H+) fueron obtenidos en la fase luminosa de la fotosíntesis. (NADPH + H+) fueron obtenidos en la fase luminosa de la fotosíntesis. La fijación de CO2 tiene lugar por medio de una vía metabólica llamada La fijación de CO2 tiene lugar por medio de una vía metabólica llamada ciclo de Calvinciclo de Calvin, que constituye la denominada fase oscura de la , que constituye la denominada fase oscura de la fotosíntesis ya que no requiere la presencia de luz para su desarrollo.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 Si la fase luminosa tenía lugar en las membranas de los tilacoides, la fase oscura se desarrolla en el fase oscura se desarrolla en el estromaestroma. Allí se encuentra la . Allí se encuentra la importantísima importantísima ribulosa-difosfato -carboxilasaribulosa-difosfato -carboxilasa que cataliza la reacción que cataliza la reacción de fijación de CO2.de fijación de CO2.

El gasto de ATP se produce en la fosforilación de la ribulosa-5-fosfato y 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 en la reducción de 3 fosfoglicerato a gliceraldehído -3-fosfato. El poder reductor (NADPH + H+) es utilizado en la ya citada reacción de reductor (NADPH + H+) es utilizado en la ya citada reacción de reducción.reducción.

Ciclo de CalvinCiclo de Calvin

DEGRADACIÓN Y QUIMICA DEGRADACIÓN Y QUIMICA GENERAL DEL PROCESO.GENERAL DEL PROCESO.

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

6 CO2 +  12 H2O  -->> C6H12O6  + 6 O26 CO2 +  12 H2O  -->> C6H12O6  + 6 O2

La síntesis quimiosmótica La síntesis quimiosmótica del ATP del ATP

TRANSPIRACIÓN.TRANSPIRACIÓN. En las plantas, el intercambio gaseoso se realiza principalmente a través En las plantas, el intercambio gaseoso se realiza principalmente a través

de estomas y/o lenticelas.de estomas y/o lenticelas. Estomas o pneumátodos.Estomas o pneumátodos. Formados por un par de células epidérmicas modificadas (células Formados por un par de células epidérmicas modificadas (células

estomáticas o células oclusivas) de forma arriñonada. Para el intercambio estomáticas o células oclusivas) de forma arriñonada. Para el intercambio gaseoso forman un orificio denominado ostiolo que se cierra gaseoso forman un orificio denominado ostiolo que se cierra automáticamente en los caso de exceso de CO2 o de falta de agua.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 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 no reciben la luz solar directa, también se encuentran en tallos herbáceos.herbáceos.

Lenticelas.Lenticelas. Se encuentran diseminadas en la corteza muerta de tallos y raíces. De Se encuentran diseminadas en la corteza muerta de tallos y raíces. De

modo típico, las lenticelas son de forma lenticular (lente biconvexa) en su modo típico, las lenticelas son de forma lenticular (lente biconvexa) en su contorno externo, de donde se les viene el nombre.contorno externo, de donde se les viene el nombre.

De ordinario están orientadas vertical u horizontalmente sobre el tallo, De ordinario están orientadas vertical u horizontalmente sobre el tallo, según la especie y varían en tamaño, desde apenas visible a tan grande 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 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 fisurada, las lenticelas se encuentran en el fondo de las fisuras. La función de las lenticelas es permitir un intercambio neto de gases entre función de las lenticelas es permitir un intercambio neto de gases entre los tejidos parenquimáticos internos y la atmósfera.los tejidos parenquimáticos internos y la atmósfera.

TranspiraciónTranspiración

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