Fotosíntesis

•Proceso cíclico y nutricional de las plantas•La materia cambia de inorgánica – orgánica•Proceso donde se gatillan cambios químicos

Flujo de energía en la naturaleza

• ENERGIA: propiedad que permite efectuar un trabajo. Se transfiere y no es cíclica. Tipos:

- E. CINETICA: movimiento de los cuerpos- E. POTENCIAL: se almacena en los cuerpos que

están en reposo- E. QUIMICA: combustible - alimentos- E. SOLAR: lumínica - calórica

Incorporación de la materia y energia

• Organismos heterótrofos o consumidores: Obtiene los nutrientes partir de la

incorporación de otro seres vivos

• Organismos autótrofos o productores: sintetizan los nutrientes y obtienen energía

para sus procesos vitales y la incorporan a los diferentes ecosistemas y la entregan al resto de seres vivos

Quimiosíntesis

Fotosíntesis

Proceso de incorporación y transformación

• Realizado por bacterias

• Fuente de energía ===> fuentes hidrotermales(fuentes termales de agua debajo del océano)

Quimiosíntesis

Sus características:

• Son procariontes autótrofos• Fuente inorgánica para poder realizar el

proceso de Quimiosíntesis: - sales, agua, O2, CO2, compuestos inorgánicos

Importancia en la biología:::

• - participan en la biogeoquimicos (ciclo del nitrógeno, carbono o agua, etc…)

CICLO DEL NITROGENO: Niotrosomonas (transforman el armoniaco en

nitritos)Nitrobacterias (NO2 en NO3)Bacterias simbióticas (Nitrógeno del suelo en

nitrato)

• Realizada por plantas verdes, algas, cianobacterias

• Utiliza la luz del solcomo fuente de energía• Considerada la principal fuente de

incorporacion de energia al planeta• Sustento directo o inderecto de diferentes

ecosistemas porque entrega O2 y energia

Fotosíntesis

¿Cómo se transfiere la energía?

• Sol: fuente primaria de energía• Su flujo es unidireccional (en una sola dirección)• El destino final de la energía en los ecosistemas es

perderse como calor (porque es una energía en transito, no permanece en los cuerpos)

• Energía – nutrientes pasan de un organismo a otro a través de las cadenas alimentarias (un organismo se come a otro)

los productores aprovechan en 1 lugar la energía con el fin de sintetizarla en compuestos orgánicos (como la glucosa, “vuelven al suelo”

Los des componedores extraen la energía que esta en los restos de los organismo (y reutilizan la materia)Los nutrientes inorgánicos son reciclados (la energía no)

¿de que manera se capta la energía en la estructura de la planta?

• Se capta por la clorofila (es un receptor de la luz, que se encuentra en las hojas y en los tallos).

funciones

Clorofílica: mucha cantidad de clorofila

Respiración: intercambio gaseoso (O2 Y CO2)

Transpiración: liberación de liquido al medio ambiente

Estructura: parte externa

• Limbo: Parte ancha de la hoja formada por:Nervios: arrugas que recorren el limbo Contorno: extremo del limboEnvés: parte opuesta al haz, es mas oscura y

presenta pelosHaz: parte superior de la hoja, color verde

brillante• Peciolo: une el limbo a la rama

Parte interna

• Epidermis: capa externa de la hoja (cubre el haz y envés)• Cloroplastos: capa mas interna de la hoja, son organelos

que llevan a cabo la fotosíntesis• Mesofilo: capa media de la hoja, se encuentran los haces

vasculares, (tubos que recorren hojas, tallos y raíces de las plantas) que se dividen en:

a) xilema: transporta y suministra el agua y sales minerales (sabia cruda)

b) Floema: transporta la glucosa y otras moléculas orgánicas (sabia elaborada)

Ecuación química de la fotosíntesis

Moléculas inorgánicas Moléculas orgánicas

FASES

• Los pigmentos fotosintéticos atrapan la energía del sol y la transforman en energía química (en forma de ATP y NADPH)

• Después que se capta la energía ocurre la hidrólisis, en que se rompe la molécula de agua y se libera el O2.

• Y se desarrolla en la membrana de los tilacoides (en los fotosistemas I y II)

DEPENDIENTE DE LA LUZ Ó FOTOQUIMICA

PARTES DEL FOTOSISTEMA

• Complejo recolector de luz (antena): Contiene la clorofila y los pigmentos auxiliares

(que absorben la luz)• Centro de reacción: Segmento especial de los pigmentos

fotoreceptores. Les llega la energía desde la antena y la pasan a la cadena transportadora de electrones (serie de moléculas que facilitan el movimiento de electrones)

• Cada electrón libera energía y permite la formación de 2 moléculas:

• ATP• NADP ALMACENAN Y TRANSPORTAN ENERGIA

TIPOS DE FOTOSISTEMAS

• Actúa solamente PSI: generando ATP y no hay liberación de O2

FOTOFOSFORILACION CICLICA

• Actúa el PSI y PSII: se forma las 2 moléculas (transportan energía) y liberan O2

FOTOFOSFORILACION ACICLICA

INDEPENDIENTE DE LA LUZ O

BIOSINTETICA

• La energía química del ATP y NADPH es ocupada por las enzimas del estoma del cloroplasto

Para promover la fijación del CO2 y sintetizar glucosa

• Se produce el ciclo de CALVIN BENSON:

REQUIERE:-CO2-ribulosa bifosfato-ATP-NADPH

PARTES DEL CICLO

• CARBOXILACION (FIJACION DEL CARBONO)Comienza con una molecula de ribulosa bifosfato que

posee 5 carbonos y se combina con una molécula de CO2.

• Cada molécula reacciona con una molécula de agua y se forman 2 moléculas con 3 carbonos

Forman un compuesto inestable con 6 átomos de carbono

LLAMADA PGA

• REDUCCION (SINTESIS DEL GP) La molécula de PGA se transforma en acido

bifosfoglicerico utilizando ATP y se reduce en una molécula de PGSL (formada por 3 carbonos) a través del NADPH y la acción de una enzima.

Una parte de las moléculas producidas participa en la formación de glucosa y el resto sigue en la etapa de regeneración.

• REGENERACION DE RIBULOSA BIFOSFATO Las moléculas de PGAL restablecen las moléculas de

ribulosa bifosfato utilizando ATP que se utilizaron al comienzo del ciclo

Fotosíntesis e incorporación de energía a los heterótrofos

Fotosíntesis Capta la energía

junto con las moléculas

inorgánicas

Almacenada como glucosa

Reserva de energía

Utilizada como:Las células

descomponen la glucosa

METABOLISMO DE LA GLUCOSA

SE PRODUCE:• ATP

Es liberado como residuos: CO2 y H2O

DESCOMPOSICION DE LA GLUCOSA

RESPIRACION CELULAR

• REALIZADA EN EL CITOPLASMA Y MITOCONDRIAS

ETAPAS DE LA RESPIRACION CELULAR

GLUCOLISISCiclo de krebs Cadena transportadora

de electrones

Ausencia de O2

Presencia de O2

• En el citoplasma• Proceso anaeróbico (no requiere la presencia de O2)• Requiere 2 ATP para ocurrir

GLUCOLISIS

Molecula de glucosa

Molecula de acido pirovico de 3 carbonos

Molecula de acido pirovico de 3 carbonos

Libera E

Libera E

SINTETIZAR 4 ATP Y

2 NADH

CAMINOS METABÓLICOS DEL ACIDO PIRUVICO

• el acido piruvico se fermenta.

Ausencia de O2

AMBIENTE ANAEROBICO

Se puede transformar

en:

Lactato: fermentación láctica

Ocurre en las células musculares cuando hay:

-esfuerzo físico-alta demanda de energía-Poco oxigeno

Etanol: fermentación etílica

Ocurre cuando las levaduras transforman el jugo de uva en

vino

• Acido piruvico ingresa a las mitocondrias

Presencia de O2 AMBIENTE AEROBICO

Ocurre la Respiración celular

Ciclo de krebs

Acido piruvico Generado en la glucolisis

Entra en la mitocondria

Se transforma en acetil coenzima A

LIBERA MOLECULA DE CO2

MOLECULA QUE SE VA A FORMAR CON EL ACIDDO

PIRUVICO

ACETIL COENZIMA A ENTRA AL CICLO

DE KREBSORIGEN A

MOLECULA DE CO2

MOLECULA DE CO2

CONSECUENCIA:

3 MOLECULAS DE NADH

1 MOLECULA DE ATP

1 MOLECULA DE FADH

Ciclo de krebs

GLUCOLISIS

2 MOLECULAS DE ACIDO PIRUVICO

2 MOLECULAS DE ACETIL COENZIMA A

PRODUCTOS GENERADOS SE

MULTIPLICAN X2 Y SE GENERA

6 NADH

2 FADH2 ATP

NECESITA GLUCOSA

• Se inicia al termino del ciclo de krebs• Formada por un grupo de enzimas( ubicadas en la membrana

interna de la mitocondria) acepta y transfiere electrones

• El NADH + FADH CEDEN SUS ELECTRONES ENERGIA

Cadena transportadora de electrones

UTILIZADA PARA:Bombear H+ al interior del

comportamiento intermembranoso

• Electrones se unen a O2 Forman una molécula de agua

Flujo de electrones Energía de los NADH Y FADH

MOLECULA DE ATP

1 NAD = 3ATP1 FADH2 = 2 ATP

SE SINTETIZA

FACTORES QUE REGULAN LA ACTIVIDAD FOTOSINTETICA

Los pigmentos fotosintéticos solo pueden absorber luz visible, entre los

400-750 nm de longitud de onda. Aumenta la fotosíntesis a medida que

aumenta la intensidad lumínica

Menores a 400 nm: muy energéticas, dañan la célula

Mayores a 70 nm: poca energía para que ocurra la fotosíntesis

Si no se dispone de agua la planta pierde presión de turgencia es decir que s vuelve larguirucha y se marchita.

Los requerimientos de agua de una planta varian segun la especie y eso

determina el ambiente en que se desarrolla.

Disponibilidad de agua

Disponibilidad y tipo de luz