Fosforilacion oxidativa y

fotorrespiracion

CLOROPLASTO

Organelo fotosintético en el cual ocurre la fotosíntesis

• La envoltura se constituye de dos membranas, una externa y una interna.

• La estroma representa la mayor parte del cloroplasto y en ella se encuentran los tilacoides.

• Los tilacoides constituyen sacos aplanados agrupados como pilas de monedas.

Estas pilas de

tilacoides reciben el nombre de Granum o grana, y a los elementos individuales se les llama tilacoides de grana.

• Además hay tilacoides que atraviesan la estroma y que conectan entre si a dos grana.

• El cloroplasto tiene tres compartimientos:El espacio intermembranoso (Entre la membrana externa y la membrana interna, la estroma (Entre la membrana interna y la membrana tilacoides) y el espacio tilacoide.

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El cloroplasto absorbe la luz por medio de 3 clases de pigmentos fotosintéticos:

• Clorofilas• Carotinoides• Ficobilinas

DIFERENCIAS ENTRE LA MITOCONDRIA Y LA LOS

CLOROPLASTOS

FOTOSINTESIS

La gran cantidad de reacciones que se producen en los cloroplastos se pueden agrupar en dos categorias:

Reacciones fotosinteticas de transferencia de electrones .

Reacciones de fijacion del carbono

REACCIONES FOTOSINTETICAS DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES

Tambien llamada reacciones de la fase luminosa.

Este proceso es dependiente de la luz solar. aqui el agua se descompone formando

Durante este proceso se generan el ATP y el NADH necesarios para la fase obscura.

H₂O H₂ + ½ O₂

DECAIMIENTO ENERGETICO EN LAS MOLECULAS DE CLOROFILA EXITADAS

FOTOSISTEMAS

Complejo antena Centro de reaccion

FOTOFOSFORILACION

FOTOSISTEMA II

(Tyr)Tyrosina

700nm

CYTOCROMO B₆F

FOTOSISTEMA I

700nm

ATP SINTETASA

FOTOFOSFORILACION CICLICA Y NO CICLICA

Fotofosforilacion no ciclica produce ATP sin producir NADH2+ Fotofosforilacion ciclica Produce ATP Y NADH2+

FOSFORILACIÓN CICLICA Y NO CÍCLICA

FOSFORILACIÓN CÍCLICA

Se inicia cuando la luz incide sobre el organismo fotótrofo, en este caso los electrones de los pigmentos fotosintéticos de los fotosistemas se elevan a un nivel energético superior y son desviados a una cadena de transportadores electrónicos…

Este flujo ciclico de electrones unicamente origina un bombeo de protones llevado a cabo por el complejo de citocromo bf.

Este proceso denominado fosforilacion ciclica, se genera ATP sin la formacion concomitante de NADPH. El fotosistema II no participa en la fotofosforilacion ciclica, y por tanto, no se forma O2 a partir de H2O.

Tiene lugar cuando No se dispone de NADP+ para aceptar electrones de la ferredoxina reducida debido a una elevada relacion entre la concentracion de NADPH y NADP+.

FOSFORILACIÓN ACÍCLICA

Algunos electrones del fotosistema I no pasan al fotosistema II, sino que cubren otra ruta de transporte hasta producir NADHP.

Como los electrones no vuelven al centro de reacción que los origino, el proceso de fotólisis del agua proporciona los electrones requeridos en el fotosistema II. En este proceso de rompimiento del agua se desprende O2.

DE ESTE MODO:

Durante la fase luminosa se producen ATP, NADPH y O2.

Para que ocurran esta reacciones es necesaria la presencia de enzimas, los pigmentos fotosinteticos, agua y otras sustancias como nucleótidos que daran origen al ADP Y NADP.

ADP + NADP + H20----------ATP +NADPH + O2

FIJACION DE CO2

Una molecula de CO2 se difunde a los espacios con aire dentro de la hoja y despues a una célula fotosintetica hasta llegar al estroma del cloroplasto.

Una enzima une ese átomo de carbono con la RuBP(Ribulosa bifosfato). La rubisco( RuBP carboxilasa). El resultado es un intermediario inestable de 6 carbonos que se dividen en dos moléculas de PGA( Fosfoglicerato), el cual es un compuesto organico estable con cadena de 3 átomos de carbono.

SINTESIS DE CARBOHIDRATOS

Se lleva durante la fase oscura de la fotosintesis.

En principio se planteo la posibilidad de que la primer sustancia que se produce debuido a la fotosintesis era el Formaldehido (HCOH); el cual por condensacion produciria un mososacarido.

Von Baeyer sugirio la idea de que este formaldehido podria polimerizarse rapidamente paara formar un inositos, y al migrar un H de este a un C vecino, formaria un mososacarido como la glucosa.

Finamalmente se ha abandonado la teoria del formaldehido, puesto que nunca fue factible demostrar la presencia de este compuesto, ekl cual ademas resulta toxico para las plantas.

Todos los carbohidratos se hallan bajo la forma de esteres de acido fosforico.

El descubrimiento mas importante fue el hecho de que luego de los primeros segundos de iluminacion se formaba acido 3-fosfoglicerol(PGA) que daba cuenta del 70% del CO2 marcado empleado en el experimento.

Con mas tiempo expuestos se marcaban hexosas, glucosa y fructosa, con mas tiempo se marcaba la sacarosa, varios aminoacidos y lipidos.

CICLO DE CALVIN (VIA C3)

La ruta metabólica C3 se encuentra en los organismos fotosintéticos como las

cianobacterias, algas verdes y en la mayoría de las plantas vasculares.

FOTORRESPIRACION

La fotorrespiración es un proceso que ocurre en el mesófilo de la hoja, en presencia de luz, y en donde la concentración de O2 es alta. Se realiza en plantas C3 (especialmente

en época de verano en donde la planta aumenta la frecuencia con la que cierra

sus estomas para evitar pérdida de H2O).

Enzima oxidasa

glicerato

El gasto de una molécula de ATP, se reintegra al

ciclo de calvin como 3PG

VIA C4 (HATCH-SLACK)Sistema de Captación de CO2

El Sistema C4 consta de un proceso alternativo que trabaja en conjunto con el Circulo de Kalvin-Benson

Este proceso sucede en la células mesofilas las cuales en su mayoría se encuentran en plantas Tropicales.

Proceso

1.- Primero Se sintetiza una molécula de CO2 con un PEP a través de la PEP Carboxilasa que da como resultado un Oxalacetato.

2.- Este Producto interactúa con un NADPH que se Oxida (Resulta un NADP+) y da como resultado Malato

3.- Despues interactua un NADP+ y se reduce (NADPH) al igual que un RuBISCO que da como resultado La liberacion de una molecula de Piruvato y un 3-PGA( 3- Fosfoglicerato) . Este ultimo puede ineractuar en el Circulo de Kalvin.

4.- El piruvato resultante se regresa ala CELULA MESOFILA. 5.-El cual reacciona con un ATP y se vuelve en un AMP+ y se forma de nuevo un PEP.

PEROXISOMAS EN LA FOTORRESPIRATION

PREGUNTAS

1.-Cuales son las tres clases de pigmentos fotosinteticos?

2.-En que proceso se GENERA ATP y no NADPH?

3.- Cual es la parte del cloroplasto en donde se encuentra el ADN y el ARN?

4.-En el complejo antena, las clorofilas excitadas transfieren esta energía hacia las clorofilas vecinas por medio de:

5.-En que tipo de fosforilacion se produce un desprendimiento de oxigeno?

6.-Cual es la longitud de onda que absorben las moléculas de clorofila del fotosistema II?

ATP: ADENOSIN TRIFOSFATO ADP: ADENOSIN DIFOSFATO NAD: nicotinamida adenina en forma oxidada NADH: nicotinamida adenina en forma

reducida NADP: Nicotinamida adenina dinucleótido

fosfato