Quimio Síntesis

QUIMIO SÍNTESIS

Alonso Martin Cornejo Gálvez

4° Medio “C” 2010

OBJETIVOS

Definir y entender la Quimio síntesis.

Entender todos otros procesos que implica la quimio síntesis

Explicar y demostrar como funcionan todos los procesos

bioquímicos de las síntesis

Resaltar la importancia de los organismos autótrofos en el

procesos quimio sintético

Quimio síntesis

Fotosíntesis

Ciclo de Calvin Benson

Quimio autótrofos

Reacciones químicas

Ciclos del nitrógeno y

el azufre

Fases de la Quimio síntesis

¿EN QUE CONSISTE LA

QUIMIO SÍNTESIS?

Quimio síntesis= quimio + síntesis/ quimio=compuesto +

síntesis= separación

La quimio síntesis consiste en la síntesis de ATP a partir de la

energía que se libera en reacciones de oxidación de compuestos

inorgánicos reducidos.

FASES DE LA QUIMIO

SÍNTESIS

La quimio síntesis tiene ciertos paralelismos con la fotosíntesis; en

ambas hay dos fases bien definidas:

1) genera ATP y poder reductor

2) se fija el dióxido de carbono.

FASE GENERADORA DE

ATP

En esta fase se oxidan moléculas inorgánicas reducidas presentes

en el medio; las principales son el

hidrógeno (H2), el sulfuro de hidrógeno (H2S),

el azufre elemental (S), el tiosulfato (S2O3–),

el amoníaco (NH3), los nitritos (NO2–)

y el hierro ferroso (Fe2+).

PODER REDUCTOR

Los electrones arrancados a estos sustratos ingresan en una cadena

transportadora de electrones, análoga a la de la respiración

mitocondrial; como en ella, el aceptor final de los electrones es el

oxígeno, y se produce la fosforilación oxidativa, que genera ATP.

REDUCCIÓN

Esta fase es análoga a la fase luminosa de la fotosíntesis

aunque completamente diferente, ya que no utiliza la luz

para genera el flujo de electrones.

FIJACIÓN DE CO2

Los organismos quimio litótrofos son autótrofos para el carbono,

es decir, pueden incorporarlo a partir de carbono inorgánico en forma

de (CO2).

La fijación del dióxido de carbono a la materia orgánica se realiza

mediante el ciclo de Calvin, de una manera similar a la fase oscura de

la fotosíntesis.

FASES DE LA QUIMIO SÍNTESIS

Fase generadora de ATP Poder Reductor Reducción Fijación de CO2

• Compuestos sin reducción

• Inorgánicas

Oxidación

• Analogía Fotosíntesis

• Generación de electrones

• Sin energía solar

Reducción

• Incorporación

• Ciclo de Calvin

Generación de ATP

MELVIN CALVIN

Fue descubierto por Melvin

Calvin y Andy Benson de la

Universidad de California Berkeley

mediante el empleo de isótopos

radiactivos de carbono.

¿QUÉ ES EL CICLO DE CALVIN?

El ciclo de Calvin (también conocido como ciclo de Calvin-Benson

o fase de fijación del CO2 de la fotosíntesis) consiste en una serie de

procesos bioquímicos que se realizan en el estroma de los cloroplastos

de los organismos fotosintéticos.

CICLO DE CALVIN

Para un total de 6 moléculas de CO2 fijado, la estequiometria final del ciclo

de Calvin se puede resumir en la ecuación:

6CO2 + 12NADPH + 18 ATP → C6H12O6P + 12NADP+ + 18ADP + 17 Pi

¿QUIÉNES LA LLEVAN A CABO?

Los organismos que realizan quimio síntesis se denominan quimo

autótrofos, quimiolitótrofos o quimio sintéticos; todos ellos son

bacterias que usan como fuente de carbono el dióxido de carbono en

un proceso similar al ciclo de Calvin de las plantas.

¿CU ÁL ES SON L AS FACU LTADES DE

L OS QU IM IO AU TÓTROF OS?

Los organismos quimio autótrofos o quimiolitótrofos son aquéllos

capaces de utilizar compuestos inorgánicos reducidos como

substratos para el metabolismo respiratorio. Es una facultad exclusiva

de las bacterias conocida con el nombre de quimio síntesis.

HETERÓTROFOS

Por el contrario, los organismos quimio heterótrofos (o

simplemente heterótrofos), como los animales y los hongos, oxidan

moléculas orgánicas reducidas, como la glucosa (vía glucólisis), los

triglicéridos (vía beta oxidación) o los aminoácidos (vía desaminación

oxidativa) para obtener energía metabólica (ATP) y poder reductor;

además, son incapaces de usar del CO2 como fuente de carbono.

¿QUÉ UTILIZAN?

los quimio autótrofos utilizan el CO2 como fuente principal de

carbono, pero a diferencia de ellos, no utilizan la luz como fuente de

energía sino que la obtienen por oxidación de compuestos inorgánicos

reducidos, tales como NH3, NO2-, H2, formas reducidas del azufre

(H2S, S , S2O3-) o Fe2+.

¿QUÉ REACCIÓN OCURRE?

Su carbono celular deriva del CO2 y es asimilado mediante las

reacciones del ciclo de Calvin, de modo análogo a las plantas. Como

resultado de su capacidad distintiva de crecer en medios estrictamente

minerales, en ausencia de luz, estos organismos son denominados con

frecuencia quimiolitótrofos (de lithos, roca).

FOTO SÍNTESIS

Durante la fase luminosa o fotoquímica de la fotosíntesis, la

energía lumínica ha sido almacenada en moléculas orgánicas sencillas

e inestables, que van a aportar energía para realizar el proceso (ATP)

y poder reductor, es decir, la capacidad de donar electrones (reducir) a

otra molécula (nicotín-amida di nucleótido fosfato o NADPH+H+).

FOTO SÍNTESIS

En general, los compuestos bioquímicos más reducidos

(simplificando la cuestión: los que tienen más electrones) almacenan

más energía que los oxidados (con menos electrones, también

simplificando) y son, por tanto, capaces de generar más trabajo (por

ejemplo, aportar la energía necesaria para el movimiento muscular).

FOTOLISIS

Foto = luz + Lisis = Romper Romper la luz

Es la disociación de moléculas orgánicas complejas por efecto de la

luz, y se define como la interacción de una o más fotones con una

molécula objetivo. Es el proceso en el que se basa la fotosíntesis.

ECUACIÓN GLOBAL

CO2 + O2 + 4H2S → CH2O + 4S + 3H2O

CICLO DEL NITRÓGENO

CICLO DEL AZUFRE

CONCLUSIÓN

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