La Fotosíntesis Clase 3 - fabricio hurtado

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LA FOTOSÍNTESIS
Dr. Hernán Uvidia, PhD.
BOTÁNICA GENERAL
1
La Fotosíntesis
La Vida en nuestro planeta depende del Sol
Proceso donde las plantas capturan energía solar y la convierten en energía química contenida en las moléculas de carbohidratos, lípidos y proteínas
Proceso de anabolismo autótrofo. Base de la alimentación de todas las cadenas tróficas.
. Consta de dos fases: una luminosa y otra oscura. En ellas se produce la transformación no sólo de materia inorgánica en orgánica
Tipos de Organismos
Organismos Autótrofos: capaces de producir su propio alimento, ej. Algunas bacterias y las Plantas
Organismos Heterótrofos: Se alimentan de los autótrofos, de otros heterótrofos y de desechos orgánicos. Ej. La mayoría de los animales.
Productores Predominantes
¿Qué es la luz?
La luz es una radiación que se propaga en todas direcciones y siempre en línea recta en forma de ondas electromagnéticas.
El tiempo que tarda la luz en recorrer el espacio entre la Tierra y la Luna, es alrededor de 1,29 segundos.
Naturaleza de la luz
La longitud de onda, es decir, la distancia entre la cresta de una onda y la cresta de la siguiente, va desde décimas de nanómetro (1 nm = 10-9 m) en los rayos gamma, hasta kilómetros (1 km = 103 m) en las ondas de radio de baja frecuencia
Diferentes longitudes de onda
A menor longitud de onda es mayor
su energía
Espectro Visible
Fotosíntesis
Plantas son fotoautótrofos o fotótrofos: mediante la fotosíntesis elaboran azúcares usando la luz como fuente de energía y el dióxido de carbono como fuente de carbono
El carbono fijado por la fotosíntesis es espectacular, la producción anual de materia orgánica seca: 1,55 x 1011 toneladas, con aprox. 60% formada en la tierra, el resto en océanos y aguas continentales.
12 H2O + 6 CO2	6 O2 + C6 H12 O6 + 6 H2O
Energía luminosa
agua	dióxido de	Enzimas
carbono
oxígeno	glucosa	agua
La fotosíntesis se realiza en los cloroplastos, donde se encuentran los pigmentos capaces de captar y absorber la energía luminosa procedente del sol. Estos pigmentos son: clorofila (verde), xantofila (amarillo) y carotenoides (anaranjados). Se trata de uno de los procesos anabólicos más importantes de la naturaleza, ya que la materia orgánica sintetizada en su transcurso permite la realización del mismo.
Los Cloroplastos
Los Cloroplastos contienen los pigmentos fotosintéticos
Luz
Cloroplasto
Luz reflejada
Luz absorbida
Luz transmitida
La Clorofila
La Clorofila absorbe todas las longitudes de onda de luz visible excepto el verde, el cual es reflejado, de ahí la coloración verde de las hojas y otras estructuras
Eucariotas fotosintéticos (plantas y algas), la
clorofila a es el principal pigmento fotosintético:
Absorbe luz violeta, azul, anaranjado - rojizo, rojo.
Pigmentos accesorios
Incluyen clorofila b, c, d y e
Los carotenoides que pueden ser de dos tipos: los carotenos (amarillos) y las xantofilas (naranjas). Ej. Tomate, chile y zanahorias.
Las Ficobilinas: Ficocianina y Ficoeritrina, pigmentos presentes en algas y cianobacterias
Estos absorben energía que clorofila no puede
absorber.
Pigmentos Fotosintéticos
Fotosistemas
En el cloroplasto, los complejos proteína-clorofila se encuentran empaquetados en la bicapa lipídica de los tilacoides.
Los pigmentos captan la luz como una antena (complejo antena) y pasan la energía de una molécula de pigmento a otra,
hasta	que	alcanza	una especial	de	clorofila	a
forma
que
constituye	el	centro	de	reacción
que	la	utiliza
del	fotosistema, para		iniciar
las	reacciones
redox.
Espectro de absorción de la Clorofila y Pigmentos Accesorios
PGAL es base para formar otras biomoléculas
Vías para la Fijación de Carbono
Los estomas regulan la entrada y salida de gases de la planta
Son aperturas que atraviesan la
epidermis de las hojas.
Se abren y cierran según las condiciones ambientales, altas temperaturas se cierran, evitando la pérdida de agua, pero impide la entrada de CO2
La respiración y la fotosíntesis
Durante la respiración se toma oxígeno del aire.
La célula usa oxígeno y forma dióxido de carbono.
Las respiración	libera energía de los alimentos para llevar a cabo las actividades vitales.
Por medio del proceso de la fotosíntesis, las plantas verdes toman el bióxido de carbono de la atmósfera y producen oxígeno.
La fotosíntesis provee energía a los seres vivientes al cambiar energía de luz en energía química.
La respiración provee un medio de obtener	de la glucosa la energía que necesitan el organismo.
Segunda fase “Reacciones de oscuridad”
Independiente de la luz solar
Ocurre en el estroma
Productos de la fase luminosa (ATP y NADPH) son utilizados para formar enlaces covalentes C – C	(en los carbohidratos)
Factores que Afectan la Fotosíntesis
Las características propias del vegetal (estructurales, bioquímicas, etc.)
La densidad de los estomas y su sensibilidad
La edad de la hoja y el área foliar
Disponibilidad de sustrato, obtención de nutrientes y minerales
Fotorrespiración
Comparación entre C3 y C4