Capitulo 9 Fotosintesis

fotolisis

(rompimiento de luz) un proceso que no sólo produce electrones sino que también es la fuente de casi todo el oxígeno en la atmósfera terrestre.

fototrofas

(utilizan energia luminosa para elaborar ATP y NADPH

Absorcion de CO2

1era fase del ciclo de Calvin consiste en una reacción individual en la que una molécula de CO2 reacciona con ribulosa bifosfato (RuBP).

Regeneracion de rubp

3era fase del ciclo de Calvin 30 carbonos y sus átomos asociados se reacomodan en seis moléculas de ribulosa fosfato, cada una de las cuales queda fosforilada por el ATP para producir RuBP, el compuesto de cinco carbonos con el que inició el ciclo. Estas moléculas de RuBP inician el proceso de fijación de CO2 y otra vez la producción final de G3P.

fases de ciclo de Calvin

Absorción de CO2, reducción de carbono, y regeneración de RuBP

quimiosmosis

El mecanismo mediante el cual la fosforilación de ADP se acopla a la difusión a favor del gradiente de protones.mecanismo básico de acoplamiento energético de las células

Fosfoenolpiruvato (PEP)

Es el producto de la conversión del oxalacetato por la enzima fosfoenolpiruvato carboxicinasa

clorofila a

Inicia las reacciones dependientes de La Luz en la fotosíntesis verde brillante esta clorofila se reemplaza en la clorofila b el grupo metilo por un grupo carbonizo

fotones

La luz está compuesta de pequeñas partículas, o paquetes de energía La energía de un fotón es inversamente proporcional a su longitud de onda.

Espectro electromagnético

La luz visible representa una pequeña parte del amplio rango de radiación

reduccion de carbono

La segunda fase del ciclo de Calvin consiste en dos pasos en los cuales la energía y la potencia reducida del ATP y del NADPH se utilizan para convertir las moléculas de PGA a

Fotofosforilación

La síntesis de ATP (es decir, la fosforilación de ADP) está acoplada al transporte de electrones que han sido energizados por fotones, entonces el proceso

plantas c3

Las plantas que inicialmente fijan el carbono de esta manera s

Formacion de carbohidratos

Los carbohidratos se producen durante las reacciones de fijación de carbono

NADP

NADP (fosfatado). Están formados por la unión de dos nucleótidos mediante un enlace fosfodiéster. Uno de los nucleótidos tiene adenina y el otro nicotinamida.

Cloroplastos

Organelo presente sólo en las células vegetales, contiene un pigmento llamado clorofila queda el color verde a las plantas. están en el interior de la hoja en las celulas del mesofilo organelle principal en la fotosintesis

Estomas

Pequeños poros a través de los cuales penetran y salen los gases como el CO2. Se encuentran dispersos en el envés de las hojas y en la epidermis de los tallos jóvenes

Fase oscura

Se usa ATP y NADPH para convertir el CO2 y el H2O en glucosa.

quimioautotrofas

algunas bacterias que obtienen ue obtienen su energía de la oxi- dación de moléculas inorgánicas reducidas como el sulfuro de hidrógeno (H2S), nitrito (NO2−), o amoniaco (NH3).

partes importantes de la molécule de clorofila

anillo de porfirina proteinas de union a clorofila

fotoheterótrofos

bacterias purpuras no azufradas capaces de emplear energia luminica pero incapaces de realizar la fijación de carbono por lo que deben obtener carbono a partir de compuestos orgánicos.

Cadena de transporte de electrones

cadena cual el electron energizado del transporte aciclico se transfiere de un aceptor de electrones a otro hasta llegar a un proteína de hierro ( ferredoxina.

Mesofilo

celulas que contienen los cloroplastos. cada cello mesofila tiene alrededor de 20 a 100 cloroplastos

tipos de pigmentos de clorofila

clorofila a y clorofila b

oxaloacetato

compuesto de 4 carbonos que fijan el co2 en las plantas c4

ribulosa bifosfato (RuBP).

compuesto de cinco carbonos fosforilado,

Tilacoides

conjunto interconectado de sacos planos de un tercer sistema de membranas localizados en el estorba

Centro de reacción

consiste en las moléculas de la clorofila y proteinas,que participan en la fotosíntesis.

punto de compensación lumínica

cuando La Luz es muy débil para la fotosíntesis

tipos de reacciones dependientes de luz

difosfato de adenosina (ADP) trifosfato de adenosina (ATP) nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADP+).y forma NADPH

Reaction de la fotosintensis

dioxido de carbono + agua =energia luminosa/ clorofila= glucosa + oxigeno+agua 6co2 + 12h2o = c6h12o6+ 6o2 + 6h20 la ecuación se simplifica a 6 mol de co2 y 6 de agua los atomos de hidrogeno se transfieren del agua al dióxido de carbono para formar carbohidratos y se hace una reacción redox

reacciones dependientes de luz

donde la energía luminosa se convierte en energía química estas inician conforme a la clorofila que captura energia luminosa, y causa que uno de sus electrones se mueva a un estado de mayor energia. Energia radiante de la luz solar efectua la fosforilacion del ADP, produciendo ATP y reduciendo el NADP, para formar NADPH. inician cuando la clorofila a y los pigmentos absorben La Luz

Fluorescencia

emission de luz cuando un electron regresa a su estado fundamental y su energía se disipa como calor o como como emisión de luz con longitud de onda más grande que en la luz absorbida

donde están localizadas las 13 enzimas del ciclo de Calvin ?

en el estroma del cloroplasto

ruta c4

en la cual el CO2 se fija con la formación de oxaloacetato, no sólo ocurre antes de la ruta C3 sino también en diferentes células.ocurre en las células mesófilas, mientras que el ciclo de Calvin sucede dentro de las células de la vaina en haz.

cuando fijan el co2 las plantas cam?

en la noche

ATP sintasa

enzima o proteina transmembrana también se encuentra en la mitocondria, forma complejos tan grandes que pueden observarse en micrografías electrónicas

rubisco

enzima que cataliza la reacción de absorción de co2 una de las enzimas mas abundantes en la biosfera

longitud de la onda

es la distancia entre el pico de una onda y el de la próxima.

NADPH

es un transportador de hidrógeno, difiriendo por la adición de un grupo fosfato.

Espectro de absorción

es una gráfica de la absorción de diferentes longitudes de onda de luz

fijación de carbono o reacciones oscura

esas reacciones "fijan" los átomos de carbono del CO2 a cadenas carbonadas ya existentes de moléculas orgánicas. Las reacciones de fijación de carbono no tienen una directa necesidad de luz, así que previamente se les llamó reacciones "oscuras". dependen de los productos de las reacciones dependientes de luz. ocurren en el estroma

luz tilacoide

espacio interior en la membrana tilacoide

Fotosistema 2

está formado por un par de moléculas de clorofila a con un pico de absorción cercano a 680 nm, referido como P680.

células de la vaina del haz

formadas por las las celulas mesofilas fotosintéticas que se unen estrechamente para formar abultadas. contienen abundantes cloroplastos, encerrando herméticamente las venas de la hoja

fases de la fase luminosa

fosfoexitacion de la clorofila fotolisis de agua fotoreduccion de NADP fotofosfoliracion

Tipos de unidades fotosintéticas

fotosistema. 1 y 2

quimioheterótrofos

hongos. animales y bacterias

PEP carboxilasa

importante enzima que tiene afinidad alta por el co2 y se une de manera efectiva aunque se encuentre en concentraciones bajas. catalyze la reacción mediante el co2

transporte acíclico de electrones

incluye los eventos que ocurren en el fotosistema I pasos: una molécula de pigmento de un complejo antena con el fotosistema 1 absorbe un fotón de luz. la energia absorbida se transfiere a una molécula de pigmento a otra hasta que llega al centro e reacciones fotoquimico, es un proceso lineal continuo

plantas cam

inicialmente fijan el carbono en la noche mediante la formación de oxaloacetato. Estas rutas especiales que se presentan en las plantas de C4 y CAM preceden al ciclo de Calvin y no se reemplazan . Las plantas CAM pueden intercambiar gases para la fotosíntesis y reducir significativamente la pérdida de agua. Las plantas con fotosíntesis CAM sobreviven en desiertos en donde no pueden lograrlo las plantas C3 o C4.

espectrofotómetro

mide la capacidad relativa de uno o diferentes pigmentos para absorber las distintas longitudes de onda de La Luz.

gliceraldehído-3-fosfato (G3P)

moléculas que se utilizan en la segunda fase del ciclo de Calvin en el cual se utiliza la energia y la potencia reducida del ATP y del NADPH

Heterotrofos

organismos que no pueden fijar carbono; por ello utilizan moléculas orgánicas, producidas por otros organismos, como materiales básicos a partir de los cuales sintetizan los compuestos de carbono que necesitan.

Fotosistema 1

par de moléculas de clorofila a con un poco de absorción en 700 nm que se refiere como p700

clorofila b

pigmento accesorio que participa en la fotosíntesis coloracion amarillo verdoso

Carotenoides

pigmento fotosintético accesorio que son amarillos y anaranjados estos absorben longitudes de onda de luz diferentes a las absorbidas por la clorofila, expandiendo así el espectro de luz que.da energía para la fotosíntesis.

organismos que realizan fotosíntesis

plantas algas bacterias fotosinteticas

diferencias entre rutas cam y rutas c4

plantas c4 inicialmente se fijan el co2 en ácidos orgánicos de 4 carbonos en celulas mesofilas. despise los ácidos son descarboxilados para producir co2 que se fija en ruta c3 en la celulas de vaina en paquete. En otras palabras, las rutas C3 y C4 ocurren en distintas ubicaciones dentro de la hoja de una planta C4. En las plantas CAM, la fijación inicial de CO2 sucede durante la noche. La descarboxilación del malato y la subsecuente producción de azúcar a partir del CO2 por la ruta normal fotosintética C3 se realiza durante el día. En otras palabras, las rutas CAM y C3 ocurren en diferentes momentos dentro de la misma célula vegetal CAM.

Plantas C4

plantas que ha desarrollado adaptaciones que facilitan la fijación de carbono. primero fijan el co2 en un compuesto de 4 carbonos.

como entra el co2?

por los estomas , se almacena en forma de carbono y interviene en la fase oscura

quimiotrofos

porque obtienen energía a partir de sustancias químicas, usualmente por reacciones redox

autotrofas

porque sintetizan compuestos orgánicos complejos a partir de materias primas inorgánicas más simples

Fotoautotrofas

porque son fototrofas y autotrofas

clorofila

principal pigmento para la fotosíntesis .pigmento verde dentro de los cloroplastos que absorbe la luz solar fundamental para la fotosintesis

Fotorespiracion

proceso en el cual ocurre ocurre en presencia de luz; y al igual que en una respiración aeróbica, (2) requiere oxígeno y (3) produce CO2 y H2O. no produce ATP y reduce la eficiencia fotosintética porque elimina parte de los intermediarios empleados en el ciclo de Calvin.

resonancia

proceso en el cual una molécula de pigmento absorbe energia luminosa. la energia se transfiere

fosfoglicerato (PGA)

producto de la reacción de absorción de co2 molécula que recibe atp y naph2 los electrones provenientes de la fase luminosa

transporte cíclico de electrones

reaction que solo ocurre en fotosistema 1 y es dependiente de La Luz mas simple. produce ATP

estroma

region llena de fluido que contiene la mayor parte de las enzimas requeridas para producir moléculas de carbohidratos.

ruta del metabolismo ácido de las crasuláceas (CAM)

ruta especial de fijación de carbono utilizadas por los lirios, orquídeas y cactus abren sus estomas en la noche admitiendo co2 y mientras minimizan la perdida de agua.

espectro de acción

ráfica de la eficiencia relativa de este proceso con distintas longitudes de onda de la luz.

grana o granos

sacos tilacoides acomodados en pilas o montones Cada grana se parece a una pila de monedas y cada "moneda" es un tilacoide.

Fase luminosa

se desarrolla en las membranas tilacoidales, y consta de una serie de reacciones químicas que dependen de la luz. Los fotones de luz al llegar a los fotosistemas, provocan la liberación de electrones que sirven para reducir NADP+ a NADPH.

Ciclo de Calvin

secuencia de 13 reacciones donde ocurre la fijación de carbono

ruta c3

tambien conocido como el ciclo de Calvin. porque el producto de la reacción de fijación de carbono inicial es un compuesto de tres carbonos.

Reaccion redox

una reacción redox uno o más electrones, usualmente como parte de uno o más átomos de hidrógeno, se transfieren de un donador de electrones (un agente reductor) a un aceptor (un agente oxidante).

Fotosintesis

una secuencia de eventos donde la energía luminosa es convertida en energía química que se almacena en las moléculas orgánicas Los organismo que realizan fotosíntesis convierten el dióxido de carbono del aire en moléculas orgánicas se libera oxigeno

complejos antena

unidades que en las clorofilas a y b y las moléculas de pigmento accesorio están organizadas con proteínas de unión a pigmentos en la membrana del tilacoide