Biología Molecular Fotosisntesis

Fotosíntesis
La Fotosíntesis consiste esencialmente en la absorción de energía lumínica (Luz) y su transformación en potencial químico estable (NADPH y ATP), con una reducción al mínimo de las dispersiones en forma de calor, fluorescencia y fosforescencias.
El proceso de fotosíntesis utiliza:
El agua, que proviene del suelo y debe viajar desde las raíces hasta las hojas.
El dióxido de carbono escaptado; y el agua y el oxígeno son liberados. Los mismos ingresan o egresan de la planta a través de los Estomas.
La Luz, es absolutamente necesaria para la producción de oxígeno e Hidratos de Carbonos.
El proceso de fotosíntesis tiene lugar en los cloroplastos de las células fotosintéticas, que en la mayoría de las plantas se encuentran en las hojas.
La fotosíntesis consiste en muchasreacciones químicas que pueden ser divididas en dos vías:
Reacciones Lumínicas: es impulsada por la energía de la luz. Produce ATP y un trasportador de electrones reducido (NADPH + H+).
La energía de la luz es capturada por moléculas de pigmentos y utilizada para producir ATP a partir de ADP Y Pi. Las reacciones lumínicas están medidas por ensamblajes moleculares llamados Fotosistemas. Debido a que la luzes la principal fuente de energía, la síntesis de ATP en esta vía se denomina Fotofosforilación.
Ciclo De Calvin Benson: no utiliza energía solar directamente; emplea ATP, NADPH + H+ y CO2 para producir azúcar (C6H1206: Glucosa).
El ATP y NADPH + H+ producidas por las reacciones de la luz son utilizados en el ciclo de Calvin, cuyas reacciones atrapan CO2 y reducen el ácido resultante en azúcar.
LaLuz llega en paquetes denominados Fotones
La luz es una forma de radiación electromagnética. Viene en paquetes separados denominados Fotones. Un fotón puede entrar directamente a la clorofila o ser absorbido previamente por un pigmento accesorio y luego seguir su recorrido hasta la clorofila A.
La absorción de un fotón coloca al pigmento en un estado excitado. Cuando un fotón encuentra a unamolécula puede suceder una de tres cosas:
El fotón puede rebotar en la molécula, puede ser reflejado.
El fotón puede pasar a través de la molécula, puede ser transmitido.
El fotón puede ser absorbido por la molécula.
En este último caso, el fotón desaparece, pero su energía no. La molécula adquiere la energía contenida en el fotón. Es entonces elevado de un estado de energía basal (baja energía) a unestado excitado (alta energía). El incremento de la energía empuja a un electrón de la molécula hacia un orbital más alto del núcleo; este electrón es ahora sostenido con menos fuerza por la molécula.
Fotosistemas
Los organismos fotosintéticos poseen dos fotosistemas, cada uno formado por una antena colectora de luz y un centro de reacción fotoquímico que incluye una molécula de clorofila a. Ambosfotosistemas se diferencian por el pico de absorción de la clorofila.
El Fotosistema I contiene moléculas de clorofila A en forma de P 700 nm. Utiliza la luz para reducir NADP a NADPH + H+.
El Fotosistema II contiene moléculas de clorofila A en forma de P 680 nm. Requiere fotones más energéticos. Utiliza la luz para oxidar moléculas de agua y sintetizar ATP.
Flujo de Electrones Cíclico y Flujo deElectrones No Cíclico
Flujo Cíclico
Cuando los dos fotosistemas trabajan en forma independiente, se forma un flujo cíclico de electrones. En este caso interviene el fotosistema I y no se forma NADPH, pero se sintetiza ATP.
En este proceso, los electrones son lanzados del P 700 al aceptor primario de electrones del fotosistema I, pero no alcanzan como destino final al NADP+. En cambio sontransferidos a un transportador de electrones intermediario entre el fotosistema I y II, donde son restituidos a la molécula P700. En el transcurso de este pasaje se produce un gradiente de protones cuya fuerza motriz permite la síntesis de ATP. Este flujo cíclico es una ruta alternativa que permite regular la cantidad de NADPH y ATP formados en presencia de luz, según las necesidades de la planta....