cloroplastos



FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGIA


Introducción
Hace al menos 2000 millones de años, algunas células gracias a errores fortuitos (mutaciones) en su maquinaria genética, adquirieron la capacidad de aprovechar la energía de la luz solar. Las células que combinaban sus moléculas inorgánicas simples como el dióxido de carbono y agua; y formaban moléculas orgánicas más complejas como laglucosa se les conoce como células vegetales, a este proceso se le conocen como fotosíntesis el cual tiene lugar en los cloroplastos que son grandes orgánulos. Los principales productos finales son dos carbohidratos que son polímeros de los azucares hexosa (de seis carbonos): la sacarosa, un disacárido de glucosa-fructosa y el almidón de las hojas, un gran polímero de glucosa insoluble que es elprincipal carbohidrato de almacenamiento de las plantas superiores. El almidón se sintetiza y almacena en los cloroplastos, mientras que la sacarosa se sintetiza y almacena a partir de precursores de tres carbonos generados en el cloroplasto; es transportada a los tejidos vegetales no fotosintéticos, los cuales para obtener energía metabolizan la sacarosa por medio de vías metabólicas (Audesirk, 1996).
La fotosíntesis en las plantas, al igual que en las algas eucariontes unicelulares y en varias bacterias fotosintéticas, también genera oxígeno .La reacción general de la fotosíntesis generadora de oxigeno es (Harvey.Lodish., 2006) :


La fotosíntesis se lleva a cabo en las membranas tilacoides.
Los cloroplastos están limitados por dos membranas, que no contienen clorofila y no participandirectamente en la fotosíntesis; la membrana externa contiene porinas y por ende es permeable a los metabolitos de bajo peso molecular, la membrana interna forma una barrera permeable que contiene proteínas transportadoras para regular el movimiento de los metabolitos hacia adentro y hacia afuera del orgánulo.
Los cloroplastos contiene una tercera membrana la cual es la membrana tilacoide, sobrela cual tiene lugar la fotosíntesis, se cree que la membrana tilacoide constituye una única lámina que forma numerosas vesículas pequeñas aplanadas interconectadas. La membrana tilacoide contiene numerosas proteínas integrales de membrana a la cual están unidos varios grupos proteicos y pigmentos que son absorben la luz, de los cuales el más notable es la clorofila. La síntesis de carbohidratosse produce en los estromas (Harvey.Lodish., 2006).
Fases de la fotosíntesis
Fase Luminosa
La fase luminosa puede presentarse en dos modalidades con transporte acíclico de electrones o con transporte ciclo de electrones (e-ducativa, 2014).
Acíclico:
Se inicia con la llegada de fotones al fotosistema II, excita al pigmento P680 que pierde tantos electrones como fotones absorbe, para reponer loselectrones que perdió el pigmento se produce la hidrólisis de agua, desprendiendo oxígeno. Los electrones son introducidos por el citocromo b-f y crean una diferencia de potencial electroquímico a ambos lados de la membrana, esto hace salir protones a través de las ATP sintetazas con la consiguiente síntesis de ATP que se acumula en el estroma. Los fotones también inciden en el fotosistema II; laclorofila P700 pierde dos electrones que son captados por aceptores sucesivos. Los electrones que la clorofila pierde son repuestos por la Plastocianina que lo recibe del citocromo b-f y al final los electrones pasan a la enzima NADPreductasa y se forma NADPH (figura 1) (e-ducativa, 2014).

Cíclica:
Sólo interviene el fotosistema I, creándose un ciclo de electrones que en cada vuelta que dalugar a síntesis de ATP y la finalidad de la fase luminosa cíclica es generar más ATP para realizar la fase oscura posterior (figura 2).

Fase oscura
Se efectúa en el estroma de los cloroplastos, en esta fase se usa el ATP y NADPH para convertir el CO2 y el H2O en glucosa; la formación de glucosa se inicia con la unión del CO2 aun compuesto de cinco carbonos y la glucosa obtenida se utiliza...