Cadenas de transporte fotoelectrónico

Tema 14. Cadenas de transporte fotoelectrónico.
Esta cadena va en contra del potencial de reducción por lo que necesita una energía que será aportada por la luz. Los transportadores serán los mismos que en el tema anterior pero ahora serán capaces de captar la luz, estos pigmentos forman parte de los complejos llamados fotosistemas. Gracias a los fotosistemas todos los tramos de la cadena van encontra del potencial de reducción (hace que aumente).
Fotosíntesis.
transforma la energía de la luz en energía para la vida. Proceso endergónico de todas los componentes celulares. Permite la síntesis de componentes celulares a partir de CO2 y H2O. También hay fotosíntesis del SO42-, NO3- y PO42-, pero nos centraremos en la del CO2.
La reacción global es la siguiente:
CO2 + H2O (CH2O)n + O2ATP ADP + Pi X- X e- (aporte energía de la luz)
El O2 es sólo producto de la fotosíntesis cuando el H2O es el dador de electrones, se le conoce como fotosíntesis oxigénica. Este proceso necesita 2 cosas: ATP y aporte de energía.
Para que perdure el dador de electrones se debe regenerar. Para que sea favorable deber ser espontáneo o tener el H2O mayor tendencia que X a ceder los electrones.Además debe ser abundante y estar en todas partes. Como no es espontáneo requerirá aporte energético de la luz. La luz será absorbida por unos pigmentos que impulsarán la reacción. En el caso de la fotosíntesis X es NADP+ y X- es NADPH. El NADPH será el poder reductor de la célula. este energía se utiliza para crear un gradiente de protones.
En una segunda etapa el gradiente de H+ dirigirá la síntesisde ATP a través de la ATP sintasa.
H ATP sintasa ADP + Pi ATP
Esta ATP junto con NADPH se usan para la síntesis de hidratos de carbono:
CO2 + {ATP, NADPH} (CH2O)n
Normalmente se han distinguido 2 etapas, fase oscura y luminosa pero esto no es cierto.
Cuando la luz incide sobre una molécula puede ser que sea absorbida o se disperse. La luz que llega a la tierra corresponde a la zona delvisible (400 - 700 nm). Si una molécula absorbe energía pasa a un estado excitado mandando 1 electrón a otro orbital. Las moléculas pueden estar unidas por enlaces dobles (e- en orbital ) o enlaces sencillos (e- orbital ), se necesitan cantidades de energía diferentes para que se produzca el salto del electrón. esta energía es menor que la que llega a la Tierra. La energía necesaria disminuye a medidaque aumenta el número de dobles enlaces debido a la deslocalización eléctrica que existe en los dobles enlaces conjugados (más de 7 dobles enlaces conjugados es suficiente).
Pigmentos fotosintéticos.
Los pigmentos está organizados y normalmente forman grandes agrupaciones llamadas fotosistemas.
Clorofila: la clorofila a es esencial para la fotosíntesis. La clorofila puede absorver luz porquetiene 7 enlaces conjugados y una cadena lateral que la hace muy soluble en lípidos.
Pigmentos accesorios: carotenoides y ficobilinas. Complementan el espectro visible absorviendo luz que no captan las clorofilas. Tienen más de 7 enlaces conjugados.
Cuando absorven luz las moléculas 1 electrón salta y la molécula pasa a un estado excitado transitorio. Luego vuelven al estado original perdiendo 1electrón y un poco de energía por resonancia. La mayoría de las clorofilas se activan y vuelven al estado fundamental pasando la energía a una molécula vecina. La luz consigue una separación de cargas. A la clorofila que sufre la separación se la conoce como centro de reacción y es una clorofila a porque es especial por el entorno que la rodea. Todos los fotones van dirigidos hacia ella . A esteconjunto de pigmentos se le conoce como sistema antena.
Esquema del proceso:
Cl a* NADPH (poder reductor)
luz pigmentos antena Cl a e-
Cl a+ NADP+
D+ D
H2O O2
En la biosfera muchos organismos hacen fotosíntesis: plantas y algas utilizan como dador de e- al H2O, también hay bacterias que pueden hacerla:
H2O + NADP+ (luz) NADPH + H+ + ½ O2
Las bacterias pueden hacer fotosíntesis oxigénica y...