Fotosíntesis

Fotosíntesis oxigénica y
anoxigénica.
Clase 6
Microbiología Ambiental
2013

Fotosíntesis
• Conversión de la energía lumínica en energía
química (ATP)
• Fotótrofos, la mayoría son autótrofos
(Autoalimentante), es decir, organismos
capaces de obtener el C que necesitan de
fuentes inorgánicas.
• Presencia de clorofila y pigmentos accesorios

Fotosíntesis
• Proceso más importantepor el cual se
realiza producción primaria:
captura inicial de energía y transformación de
MI MO (biomasa, reserva) accesible a
otros organismos

La vida en la biósfera depende de la actividad
de los organismos autótrofos.

Cadenas tróficas
Nivel trófico: indica la posición de un organismo
en una cadena trófica

Nivel 5: consumidores cuaternarios

Nivel 4: consumidores terciariosNivel 3: consumidores secundarios
Nivel 2: consumidores primarios
Nivel 1: productores

Predadores
tope

Diversidad de organismos fotosintéticos
EUCARIOTAS

-plantas
-algas verdes, pardas y
rojas pluricelulares
-algas unicelulares
(diatomeas, euglenoides
dinoflagelados)

PROCARIOTAS

-cianobacterias (verdeazuladas)
-bacterias sulfurosas
verdes
y púrpuras (rojas)
-bacterias nosulfurosas
verdes y púrpuras
(rojas)
-heliobacterias

Significancia de los autótrofos bacterianos
• Synechococcus 103 - 105/ml
• Prochlorococcus 104 - 105/ml

• Microorganismos marinos encargados de la
mitad de la producción primaria total del
planeta
• Bacterias fotosintéticas del océano producen
aproximadamente la mitad del O2 liberado

Fotosíntesis
• Fase luminosa: conversiónenergía lumínica en química (ATP)
(y generación de poder reductor)
• Fase oscura: energía química es utilizada para reducir el CO2 a
compuestos orgánicos
Los e- para la reducción del CO2 provienen del NAD(P)H:
• Las plantas, algas y cianobacterias reducen el NAD(P)H
mediante ruptura de moléculas de agua, produciendo O2 como
subproducto: fotosíntesis oxigénica

• Las bacterias púrpura yverde producen NAD(P)H a partir de
sustancias reductoras como el H2S o compuestos orgánicos:
fotosíntesis anoxigénica

Diversidad de fotótrofos
• fotótrofos oxigénicos (Producción de O2, condiciones aerobias)
• Fuente de electrones para la generación de poder
reductor
– Agua H2O
O2
fotótrofos anoxigénicos (sólo en condiciones anaerobias)
- Azufre S=
S, SO4=
- Hidrógeno: H2
H+
-Materia orgánica: Compuesto reducido
compuesto oxidado

La fotosíntesis tiene lugar sólo en organismos
que poseen algún tipo de clorofila
La clorofila es una molécula
que absorbe luz
-anillos
-Mg

-Cadena hidrofóbica

La fotosíntesis tiene lugar sólo en organismos
que poseen algún tipo de clorofila

Clo a y b: principal de
plantas, algas y
cianobacterias absorbe en
la luz roja yazul
Bacterioclorofilas:
fotótrofos anoxigénicos
como las bacterias rojas y
verdes. Máx. de abs en el
infra rojo

Centros de reacción
-Clorofila o bacterioclorofilas
que participan directamente
en la conversión de energía
lumínica en ATP.
-Se encuentran rodeadas por
otras moléculas de clo más
numerosas que actúan como
captadores de luz o antenas
que transfieren la energía
lumínicaal centro de reacción.

Pigmentos accesorios

Pigmentos accesorios:
carotenoides y ficobilinas
Carotenoides
•Se encuentran en todos los
fotótrofos
•Función fotoprotectora:
atenúan especies de oxigeno
tóxico y absorben luz perjudicial
•Pueden transferir energía a los
centros de reacción
•Amarrillo, rojo, marrón o verde
•Absorben luz en la región azul
del espectro

Estructuraalgunos carotenoides

Pigmentos accesorios: carotenoides
• Responsables de los colores
brillantes que se observan en
diferentes especies
anoxigénicas.
• Cultivo azul: mutante en la
síntesis de carotenoide, se
observa solo bacterioclorofila
(azul)
• Abajo: crecimiento en hábitat
naturales de bacterias rojas del
S en un manantial azufrado, las
bacterias crecen en el fondo y
flotan...