fotosintesis

INTRODUCCION A LA BIOLOGIA
CELULAR Y MOLECULAR

- BIOLOGIA CELULAR Fotosíntesis

Fotosíntesis
Se lleva a cabo en los cloroplastos.
Los productos finales principales son dos carbohidratos polímeros de hexosas (glúcidos
de seis átomos de carbono): el disacárido sacarosa, y el almidón, un gran polímero
insoluble de la glucosa.
El almidón es sintetizado y almacenado en el cloroplasto.
Lasacarosa se sintetiza en el citosol y es transportada desde la hoja a otras partes del
vegetal.
Reacción general de la fotosíntesis:
6 CO2 + 6 H2O ------------ 6 O2 + C6H12O6
Esta reacción es la inversa de la reacción general de oxidación de carbohidratos.

Estructura del almidón

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Las membranas externas e internas de los cloroplastos y las mitocondrias
presentan grandes homologías.A diferencia de las mitocondrias, los cloroplastos contienen una tercera membrana,
la membrana tilacoidal, que es el sitio donde se lleva a cabo la fotosíntesis.
La membrana tilacoide constituye una única lámina interconectada que forma
numerosas vesículas aplanadas pequeñas, los tilacoides, que se disponen en pilas
denominadas granas.
Los espacios dentro de todos los tilacoides constituyenun único compartimiento
continuo denominado luz del tilacoide.
En la membrana del tilacoide se encuentran varias proteínas integrales y pigmentos
que absorben luz, pricipalmente clorofila.
La síntesis de carbohidratos se produce en el estroma, la fase soluble entre la
membrana del tilacoide y la membrana interna.
En las bacterias fotosintetizadoras, extensas invaginaciones de membranaplasmática forman un conjunto de membranas internas, también llamadas
membranas tilacoides o sencillamente tilacoides, en donde ocurre la fotosíntesis.

Estructura celular y clorofila
Estructura de una hoja y un cloroplasto. El cloroplasto está limitado
por una doble membrana: la externa contiene proteínas que
permiten el pasaje de moléculas con PM < 6000, la interna forma la
barrera depermeabilidad de la organela. El color verde de los
vegtales se debe a la presencia de clorofila, que se ubica
exclusivamente en la membrana tilacoidal.

Estructura de la clorofila a,
principal pigmento que
atrapa
la
energía
luminosa. La clorofila b
difiere de la a porque
tiene un grupo CHO en
lugar del grupo CH3. La
cola del hidrocarburo fitol
colabora con la unión de
la clorofila a lasregiones
hidrófobas
de
las
proteínas fijadoras de
clorofila.

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Fotosíntesis

Las cuatro etapas de la fotosíntesis:
1- Absorción de luz
2-Transporte de electrones que conduce a la reducción del NADP+ a
NADPH
3- Generación de ATP
4- Conversión de CO2 en carbohidratos
Las reacciones 1 - 3 son catalizadas por proteínas de la membrana del tilacoide.
Las enzimas que incorporan el CO2 enintermediarios químicos y luego lo convierten
en almidón son constituyentes solubles del estroma del cloroplasto.
Las enzimas que forman sacarosa a partir de intermediarios de tres átomos de
carbono se encuentran en el citosol.

1- Absorción de luz
La energía de la luz absorbida se utiliza para extraer electrones de un dador (agua, en
los vegetales verdes), produciéndose oxígeno:
luz
2H2O -------------- O2 + 4 H+ + 4 ePosteriormente los electrones se transfieren a un aceptor primario, una quinona
llamada Q, que es similar a la CoQ.
2-Transporte de electrones
Los electrones se mueven a través de una cadena de transporte de electrones (en la
membrana del tilacoide) hasta llegar al aceptor final, en general el NADP+.
El transporte de electrones se encuentra acoplado almovimiento de protones desde el
estroma hacia la luz del tilacoide, generándose un gradiente de pH.

Resumen de las etapas 1 y 2
Luz
2 H2O 2 NADP+ ------------ 2 H+ + 2 NADPH + O2

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3- Generación de ATP
Se utiliza la fuerza protón-motriz para sintetizar ATP

4-Fijación del carbono
El ATP y el NADPH generados por la segunda y tercera etapa de la fotosíntesis
proporcionan la energía y...