ANABOLISMO

ANABOLISMO (2)

FOTOSÍNTESIS

FOTOSÍNTESIS (2)

Comprende dos fases que se suceden una a la otra:- Fase Lumínica- Fase Oscura

FASE LUMÍNICACaptación de energía luminosa por la clorofila y otros pigmentos, para ser transformada en ATP.Se produce la fotolisis del agua sin que intervenga el CO2 ni se forme materia orgánica.Tiene lugar en las membranas tilacoidales de los cloroplastos (en bacterias en los mesosomas).

Para que la energía de la luz sirva para algo en el ser vivo, debe ser capturada por moléculas capaces de absorberla. Estas sustancias que capturan la luz se llaman pigmentos y se encuentran en los tilacoides de los cloroplastos. Contienen un cromatóforo o grupo químico capaz de absorber la luz de distintas longitudes de onda del espectro visible. Estos pigmentos pueden ser: clorofilas (a y b), xantofilas, carotenoides, etc.

PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS

La clorofila y el resto de pigmentos captan los fotones y pasan a un estado excitado (no oxidado).

Cuando vuelven a su estado inicial ceden energía que excita a una molécula contigua hasta llegar a una molécula de clorofila-a denominada centro de reacción que actúa transfiriendo electrones hasta un aceptor.

Este conjunto de pigmentos que funciona como una antena se llama fotosistema.

FOTOSISTEMASSon unidades fotosintéticas formadas por muchas moléculas de pigmentos.Dos tipos, PSI y PSII, que absorben distintas longitudes de onda, variando también su localización (PSI en las membranas de los tilacoides no apilados en contacto con el estroma y PSII en los grana).Cuando la luz incide los pigmentos de ambos fotosistemas absorben energía y sus centros de reacción se excitan.Los electrones de los pigmentos de ambos centros son transferidos a un aceptor primario de electrones y por tanto se oxidan, atraen electrones y comienza el flujo.

TRANSPORTE DE ELECTRONESLos dos fotosistemas pueden actuar en serie, produciéndose un flujo lineal de electrones desde el H2O hasta el NADP que se convierte en NADPH (Esquema Z).

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICAEl transporte de electrones no produce solo NADPH, también se genera ATP. El proceso es muy similar al mitocondrial.

Luz

estroma

Interior del tilacoide

La fotofosforilación acíclica

Luz ADP

ATP

NADP+

e e

NADPH

Phs II Phs I

AT

Pas

a

22

Click

FOTOFOSFORILACIÓN NO CÍCLICA

TRANSPORTE DE ELECTRONES Y FOSFORILACIÓN CÍCLICA

Transporte cíclico de electrones independiente del PSII: no interviene el H2O, no se desprende O2 y no se obtiene NADPH.

TRANSPORTE DE ELECTRONES Y FOSFORILACIÓN CÍCLICA (2)

Luz

estroma

e

ADP

ATP

Interior del tilacoide

3H+

La fotofosforilación cíclica

e

e

e

e

TRANSPORTE DE ELECTRONES Y FOSFORILACIÓN CÍCLICA: ANIMACIÓN

TRANSPORTE DE ELECTRONES Y FOSFORILACIÓN CÍCLICA (3)

El carácter cíclico o no cíclico del transporte de electrones depende de la necesidad de NADPH, glúcidos y ATP extra de la célula.

FASE OSCURAProductos de la Fase Lumínica NADPH y ATP.

La Fase Oscura es una Fase de Biosíntesis en la que la energía se utiliza para reducir el C gracias al NADPH y Sintetizar Glúcidos Sencillos.

Las reacciones de esta fase son independientes de la luz.

Tienen lugar en el estroma del cloroplasto.

Son reacciones cíclicas que reciben el nombre de Ciclo de Calvin.

CICLO DE CALVINFijación

Reducción en 2 pasosRegeneración

RUBISCO

CICLO DE CALVIN (2)Lo importante del proceso es que parte del Gliceraldehído3P se desvía hacia la Formación de Glucosa (también grasas, aminoácidos y bases nitrogenadas).

3

3

6

6

6

65

1

3

3

BALANCEPara obtener una glucosa (6C) hay que desviar 2 moléculas de Gliceraldehído3P (3C).

Hay que dar 2 vueltas al ciclo:

6 CO2 + 12 NADPH + 18 ATP

1 Glucosa

Es un proceso muy costoso, pero obtenemos materia orgánica a partir de CO2

1 Transformación de la energía luminosa en energía química contenida en el ATP2 Descomposición del agua en protones y

electrones (2H) y oxígeno (O).

3) Reducción del dióxido de carbono y síntesis de glucosa.

Visión de conjunto

4 Polimerización de la glucosa formando almidón

Visión de conjunto

QUIMIOSÍNTESIS- Nutrición Autótrofa que NO depende de la luz.- La energía la obtienen de oxidación de sustancias inorgánicas sencillas (amoniaco, nitritos, sulfuros, Fe2+, H, etc.).- La obtención de ATP y poder reductor se realiza por una cadena de transporte de electrones.-En este punto están como los fotosintéticos tras la fase lumínica; utilizan la energía y el poder reductor para fijar compuestos inorgánicos a la materia orgánica.

QUIMIOSÍNTESIS (2)Es exclusivo de bacterias y se clasifican en función del sustrato que utilicen:

1. Bacterias del N: muy frecuente en agua y suelos. Cierran el ciclo del N al enriquecer el suelo nitritos que ya pueden tomar las plantas.

QUIMIOSÍNTESIS (3)2. Bacterias del S: oxidan distintos compuestos de S obteniendo como producto ácido sulfúrico que acidifica el medio donde viven.

3. Bacterias del Fe: oxidan el hierro ferroso a férrico; abundan en aguas residuales de minas.

QUIMIOSÍNTESIS (4)