Fotosintesis
Páginas: 15 (3564 palabras)
Publicado: 18 de septiembre de 2012
FOTOSÍNTESIS
FOTOSINTESIS
sus funciones: son organelos semiautónomos. En las cianobacterias, que no tienen compartimentos membranosos como núcleo, mitocondrias y plastos, la fotosíntesis tiene una etapa asociada a la membrana celular, la fase luminosa, y otra al citoplasma, la fijación de CO2.
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Figura 1. Estructura del cloroplasto. A. Esquema de un cloroplasto (tomado debiologia.edu.ar) y B. Fotomicrografía electrónica de un cloroplasto (tomado de biologia.arizona.edu).
El intercambio de gases se realiza a través de los estomas • En la epidermis de las hojas se encuentran estomas, orificios limitados por células oclusivas que pueden aumentar o disminuir su tamaño (figura 2) y definir así la magnitud del intercambio de gases: oxígeno, dióxido de carbono y vapor de agua.Figura 2. Estomas de hojas de Lotus (130 X). Se indican las células oclusivas y el orificio o estoma. Izquierda estoma abierto, derecha estomas cerrados. Laboratorio de Bioquímica, Facultad de Agronomía.
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FOTOSÍNTESIS
En la fotosíntesis se distinguen dos fases, la luminosa y la de fijación de CO2 Como cualquier proceso bioquímico la fotosíntesis se puede representar por una ecuaciónglobal, que en este caso resume una reacción de óxido-reducción en la que el H2O cede electrones (en forma de hidrógeno) para la reducción del CO2 a glúcidos (CH2O)n, con liberación de O2. CO2 + H2O
luz
O2 + (CH2O)n
Fase luminosa En esta etapa, también llamada fotodependiente, porque se da sólo en presencia de luz, ocurren dos procesos bioquímicos necesarios para la síntesis de glucosa: lareducción de NADP a NADPH.H con los hidrógenos de la molécula de agua y la síntesis de ATP. • En la fase luminosa los pigmentos como las clorofilas a y b (figura 3), carotenos, xantofilas, ficoeritrinas y ficocianinas, que se encuentran asociados a la membrana tilacoidal, captan fotones y se excitan.
Figura 3. Modelo de una molécula de clorofila. La región inferior de la molécula corresponde auna cadena hidrofóbica. En la parte superior se observa el anillo con dobles enlaces, y asociado a un Mg. Modificado de efn.uncor.edu
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Los fotones, o cuantos de luz, son cantidades discretas de energía que se propagan como ondas. La luz visible corresponde a la región del espectro electromagnético comprendida entre 400 y 700 nm, región en la que absorben los pigmentos presentes en lasplantas y cianobacterias. Según su longitud de onda (λ), los fotones tienen diferente cantidad de energía, de manera que cuanto menor es λ, mayor es la energía, que decrece desde la región violeta a la roja (figura 4).
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Figura 4. Espectro electromagnético. Se representan las regiones del espectro y sus longitudes de onda. La longitud de onda está relacionada inversamente con la energía.Modificado de a-diba.net
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FOTOSÍNTESIS
La diversidad de pigmentos permite absorber fotones en todo el rango del espectro visible • Los pigmentos, con máximos de absorción en longitudes de onda características (figura 5), se agrupan en la membrana tilacoidal en estructuras llamadas antenas, formadas por unas 200 – 300 moléculas. Los distintos pigmentos absorben fotones con diferentes longitudesde onda, de manera que su diversidad le da a la planta la posibilidad de aprovechar todo el espectro visible (figura 5).
Figura 5. Espectros de absorción de pigmentos fotosintéticos. El conjunto de pigmentos absorbe fotones en todo el rango visible del espectro. Estos pigmentos forman las antenas, mientras que el centro de reacción está formado sólo por clorofila. Tomado de monografías.comLos pigmentos de la antena se excitan con la energía de los fotones • Los pigmentos contienen electrones fácilmente excitables. Los electrones más externos pueden absorber la energía de un fotón y pasar a un estado excitado de mayor energía, y por lo tanto más inestable. Los electrones excitados se estabilizan al volver al estado basal, liberando la energía absorbida (figura 6).
Figura 6....
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sus funciones: son organelos semiautónomos. En las cianobacterias, que no tienen compartimentos membranosos como núcleo, mitocondrias y plastos, la fotosíntesis tiene una etapa asociada a la membrana celular, la fase luminosa, y otra al citoplasma, la fijación de CO2.
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Figura 1. Estructura del cloroplasto. A. Esquema de un cloroplasto (tomado debiologia.edu.ar) y B. Fotomicrografía electrónica de un cloroplasto (tomado de biologia.arizona.edu).
El intercambio de gases se realiza a través de los estomas • En la epidermis de las hojas se encuentran estomas, orificios limitados por células oclusivas que pueden aumentar o disminuir su tamaño (figura 2) y definir así la magnitud del intercambio de gases: oxígeno, dióxido de carbono y vapor de agua.Figura 2. Estomas de hojas de Lotus (130 X). Se indican las células oclusivas y el orificio o estoma. Izquierda estoma abierto, derecha estomas cerrados. Laboratorio de Bioquímica, Facultad de Agronomía.
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En la fotosíntesis se distinguen dos fases, la luminosa y la de fijación de CO2 Como cualquier proceso bioquímico la fotosíntesis se puede representar por una ecuaciónglobal, que en este caso resume una reacción de óxido-reducción en la que el H2O cede electrones (en forma de hidrógeno) para la reducción del CO2 a glúcidos (CH2O)n, con liberación de O2. CO2 + H2O
luz
O2 + (CH2O)n
Fase luminosa En esta etapa, también llamada fotodependiente, porque se da sólo en presencia de luz, ocurren dos procesos bioquímicos necesarios para la síntesis de glucosa: lareducción de NADP a NADPH.H con los hidrógenos de la molécula de agua y la síntesis de ATP. • En la fase luminosa los pigmentos como las clorofilas a y b (figura 3), carotenos, xantofilas, ficoeritrinas y ficocianinas, que se encuentran asociados a la membrana tilacoidal, captan fotones y se excitan.
Figura 3. Modelo de una molécula de clorofila. La región inferior de la molécula corresponde auna cadena hidrofóbica. En la parte superior se observa el anillo con dobles enlaces, y asociado a un Mg. Modificado de efn.uncor.edu
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Los fotones, o cuantos de luz, son cantidades discretas de energía que se propagan como ondas. La luz visible corresponde a la región del espectro electromagnético comprendida entre 400 y 700 nm, región en la que absorben los pigmentos presentes en lasplantas y cianobacterias. Según su longitud de onda (λ), los fotones tienen diferente cantidad de energía, de manera que cuanto menor es λ, mayor es la energía, que decrece desde la región violeta a la roja (figura 4).
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Figura 4. Espectro electromagnético. Se representan las regiones del espectro y sus longitudes de onda. La longitud de onda está relacionada inversamente con la energía.Modificado de a-diba.net
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La diversidad de pigmentos permite absorber fotones en todo el rango del espectro visible • Los pigmentos, con máximos de absorción en longitudes de onda características (figura 5), se agrupan en la membrana tilacoidal en estructuras llamadas antenas, formadas por unas 200 – 300 moléculas. Los distintos pigmentos absorben fotones con diferentes longitudesde onda, de manera que su diversidad le da a la planta la posibilidad de aprovechar todo el espectro visible (figura 5).
Figura 5. Espectros de absorción de pigmentos fotosintéticos. El conjunto de pigmentos absorbe fotones en todo el rango visible del espectro. Estos pigmentos forman las antenas, mientras que el centro de reacción está formado sólo por clorofila. Tomado de monografías.comLos pigmentos de la antena se excitan con la energía de los fotones • Los pigmentos contienen electrones fácilmente excitables. Los electrones más externos pueden absorber la energía de un fotón y pasar a un estado excitado de mayor energía, y por lo tanto más inestable. Los electrones excitados se estabilizan al volver al estado basal, liberando la energía absorbida (figura 6).
Figura 6....
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