Plantas

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FOTOSINTESIS
Luz Aparato Fotosintético Fotosíntesis Fotorespiración Respiración Asimilación de N y S

Energía solar

FOTOSINTESIS

Vida

(Foto)Autotrofos Revolución en Evolución Biológica: • Fuente de energía inagotable • Atmósfera con O2 • Capa de Ozono • Colonización del medio terrestre

Tejido fotosintético activo:  TERRESTRE 60% Mesófilo (hojas)  MARINO 40% Fitoplacton

LUZEspectro electromagnético Espectro visible (400-700 nm): radiación fotosintéticamente activa (PAR) Partícula de luz: Fotón Energía del fotón: quanta Pigmentos fotosintéticos absorben energía de fotones En cloroplastos: clorofilas, carotenoides (xantofilas, carotenos)

EXITACIÓN Y RELAJACIÓN
Absorción de un fotón por pigmento (cambio en estado electrónico): cambio de estado de mínima energía aestado de mayor energía Edo. Inestable. Alta tendencia a soltar esa energía (relajación): • Emisión de fotón similar. Energía perdida como calor lo hace improbable • Emisión de fotón menor. Fluorescencia, fosforescencia • Transferencia de energía • Pérdida de electrón excitado

APARATO FOTOSINTETICO

FOTOSINTESIS

APARATO FOTOSINTETICO
CLOROFILA
Pigmento

Absorbe todas laslongitudes de onda del espectro visible, excepto el verde Varios tipos:
a Universal b Plantas y algas verdes c Algas rojas (pardas), Diatomeas

APARATO FOTOSINTETICO
Otros Pigmentos Fotosintéticos
• Carotenoides. Carotenos (amarillos), xantofilas (naranjas) • Ficobilinas. En Cianobacterias, ciertas algas (rhodophytas, cryptomonadas). Ficocianina (azul), Ficoeritrina (roja) Capturan energía lumínica,la transfieren a la clorofila Protegen Clorofila es más abundante en hoja verde

Cuando se deja de producir clorofila, dominan otros colores (hojas en otoño, frutos maduros) Ondas de luz más largas pueden atravesar capas de agua

APARATO FOTOSINTETICO
Pigmento absorbe luz, electrones de moléculas son excitados (niveles energéticos superiores) Energía puede ser absorbida por una moléculavecina (transferencia de excitón) Activa una reacción química Energía absorbida por el pigmento lanza un electrón de su molécula (se oxida). Este electrón de alta energía es captado por otra molécula (se reduce). Fotooxidación

APARATO FOTOSINTETICO
Clorofila: Convertir energía de la luz en energía química Inicia con una oxidación-reducción Energía absorbida por cualquiera puede transmitirse porresonancia a todo el conjunto, sin que haya transferencia de electrones Moléculas agrupadas y ordenadas Asociada a determinadas proteínas (Fotosistemas, Citocromo b, ATP Sintasa) y en una membrana especializada (tilacoide)

APARATO FOTOSINTETICO
Tilacoides. Membrana separa dos espacios: Estroma. Exterior; >reacciones de fijación de C Lumen. Interior; fotolisis del agua y producción de O2 y H+(acidifica)

APARATO FOTOSINTETICO
Fotosistemas (FS)
Complejos proteína-clorofila

Cada unidad 200 a 400 moléculas de pigmento
Capta la luz como una antena: complejo antena • Energía de luz se absorbe por pigmentos de la antena, pasa de una molécula a otra de pigmento del FS hasta clorofila a: centro de reacción del FS • Pigmentos antena son los encargados de absorber la energía lumínica ytransferirla por resonancia al centro de reacción

APARATO FOTOSINTETICO
Al recibir energía, la clorofila del centro de reacción pierde un electrón, que es transferido a una serie de transportadores de electrones
Transportadores actúan en cadena, captando el electrón (reduciéndose) y seguidamente cediéndolo (oxidándolo) a la siguiente molécula Carotenoides, íntimamente asociados con lasclorofilas de los complejos antena, captan energía y la transfieren a las clorofilas (menos eficiencia)

Carotenoides tienen además una función protectora, absorben excesos de energía que podrían dar lugar a la formación de compuestos nocivos

APARATO FOTOSINTETICO
Fotosistemas (FS)
Dos: FSI. Produce poder reductor (donar e-). Reduce al NADP+ FSII. Produce poder oxidante, oxida y rompe...
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