Fotosíntesis

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FOTOSÍNTESIS
LA LUZ
• Las radiaciones del espectro electromagnético se 
comportan como ondas
• Las ondas poseen una longitud de onda (λ) 
determinada
• El espectro elecrtomagnético posee dos zonas 
diferenciadas al ojo humano: la luz visible y la luz 
invisible
ORGANISMOS 
FOTOSINTÉTICOS
• Los organismos fotosintéticos captan E luminosa y 
la emplean para formar hidratos de carbono y H2O 
en una compleja serie de reacciones
• Para poder emplear la E luminosa necesitan de los 
pigmentos
• Pigmento: es toda sustancia que absorbe luz
LOS PIGMENTOS
• Absorben E luminosa de diferentes λ 
• El patrón de abosorción de un pigmento es el 
espectro de absorción de ésta sustancia
• Las plantas y algas utilizan diferentes 
pigmentos en la fotosíntesis
La clorofila
• Cuando los pigmentos absorben luz, los e- pasan a 
un nivel energético superior
• Existen 3 posibilidades:
La E se disipa como calor
Se vuelve a emitir rápidamente
La E ocasiona una reacción química 
MEMBRANAS 
FOTOSINTÉTICAS
• La fotosíntesis se realiza en el cloroplasto 
• Los cloroplastos realizan interconversiones energéticas 
mediante mecanismos quimiosmóticos
• La unidad estructural del cloroplasto es el tilacoide
• Los tilacoides encierran un compartimento= espacio 
tilacoideo 
• Los tilacoides forman la grana de los cloroplastos 
• El cloroplasto posee 
Tres sistemas de membranas Interno
Tres compartimientos 
Externo
Tilacoideo
Espacio intermembrana
Estroma 
Espacio tilacoideo
Menbrana 
interna
Menbrana 
externa
Menbrana 
tilacoidal
Espacio 
tilacoidal
Estroma
Espacio 
intermembrana
ETAPAS DE LA FOTOSÍNTESIS
• Posee dos etapas: 
Etapa fotodependiente (reacciones claras): 
captación de E luminosa por el cloroplasto. 
Formación de ATP y reducción de moléculas 
portadoras de e-
Etapa enzimática (reacciones oscuras): 
reacciones fijadoras de C (reducción de CO2 a 
azúcares simples) 
Etapa fotodependiente (1° etapa)
• En los tilacoides, la clorofila y otras moléculas están 
empaquetadas en unidades= Fotosistemas
• Existen dos fotosistemas:
Fotosistema I
Fotosistema II
• Cada fotosistema contiene antenas=grupo de varias 
clorofilas unidas entre si por proteínas que las anclan a la 
membrana tilacoidal
• Suelen haber carotenos que ayudan a atrapar la luz
• El fotosistema I puede operar en forma independiente
• Por lo general, ambos fotosistemas trabajan juntos de 
forma simultánea
• Cuando una clorofila del complejo antena es exitada la 
E se transfiere de una molécula a otra hasta llegar al 
centro fotoquímico de reacción
• Este centro consiste en un par de clorofilas que actúan 
como trampa de exitación. 
Fosforilación fotosintética
• La cadena de transporte de e- contiene citocromos incluidos 
en la membrana tilacoidal
• Los protones se bombean empleando la E liberada y siguen su 
Ep a través de complejos de ATP sintetasa
• Los H+ se bombean hacia el espacio tilacoideo 
• El gradiente de Ep está entre el compartimento interno y el 
estroma 
• Los H+ pasan el espacio tilacoideo y vuelven al estroma donde 
se sintetiza ATP
• El recorrido de los e- por ésta cadena de transporte 
establece gradiente de H+
• La E potencial del gradiente se utiliza para generar 
ATP= proceso de fosforilación
Etapa fotoindependiente (2° etapa)
• La E almacenada en las reacciones claras (NADPH y 
ATP) se utiliza como fuente de E y poder reductor 
para reducir C desde CO2
• La reacción global de la fotosíntesis es:
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 
• Para ello hacen uso del Ciclo de Calvin, el cual 
consta de dos vías según el azúcar a obtener:
Vía de tres carbonos
Vía de cuatro carbonos
luz
• El ciclo de Calvin consume 3 moléculas de ATP y dos 
moléculas de NADPH por cada CO2 que se transforma 
en carbohidrato
• Para la formación de moléculas orgánicas a partir de CO2 y 
H2O se requiere:
E del enlace fosfato (ATP) 
 Poder reductor (NADPH)
Reacción global de ambos fotosistemas:
2 H2O + 2 NADP
+ O2+ 2 NADPH +2 H
+
luz
De ambos 
fotosistemas
Reacción global del ciclo de Calvin
• las reacciones de fijación de C comienzan en el 
estroma del cloroplasto y culminan en el citosol 
• Producen sacarosa en las hojas y de allí, es 
exportada a los tejidos como fuente de molécula 
orgánica y de E para el crecimiento
DESTINO DEL 
GLICERALDEHÍDO 3-P
• El gliceraldehído 3-P producido en el cloroplasto 
formará por una serie de reacciones, sacarosa que es 
la forma de azúcar de trasporte en las células vegetales
• El gliceraldehído 3-P que permanece en el cloroplasto 
es transformado en almidón como reserva energética, 
y se almacena allí como granos de almidón
Vía de tres carbonos
• La reducción de C tiene lugar en el estroma
• La ribulosa 1,5 bifosfato (RuBP) es el azúcar que capta el 
CO2 gracias a la enzima Ribulosa 1,5 bifosfato carboxilasa
(RUBISCO)
• Cada etapa está regulada por una enzima específica
• Por cada ronda se reduce una molécula de CO2
• El producto final es el gliceraldehído-3P
Vía de cuatro carbonos
• Este tipo de fijación la llevan a cabo ciertas plantas
• El CO2 se fija a PEP para formar ácido oxalacético
• El C fijado en éste ácido, es finalmente 
incorporado a RuBP y entra así al ciclo de Calvin
• CO2 no está disponible permanentemente
• CO2 entra por poros especializados que se 
abren por la presencia de H2O , entre otras 
cosas
• PEP carboxilasa posee mayor afinidad por CO2
que RuDP carboxilasa
• Esta propiedad le permite a las plantas 
desérticas atrapar mayor cantidad de CO2 por 
cada abertura de poro
• El CO2 queda dentro de la planta y luego es 
utilizado, cuando los poros no se encuentren 
abiertos frente a una sequía
• Las plantas sometidas a calor o sequía realizan 
fotorrespiración
FOTORRESPIRACIÓN
• La RUBISCO añade moléculas de CO2 a su 
sustrato
• Puede también agregar O2 
• Esto dependerá de las concentraciones de 
CO2
• En la fotorrespiración se consume O2 y 
libera CO2 sin producir almacén de E
• Las plantas desérticas evitan la 
fotorrespiración usando el ciclo de 4 carbonos.