TEMA 2: FOTOSINTESIS FOTOSINTESIS? FOTO SINTESIS. Gr. Foos = LUZ Gr. Synthesis = COMPONER, JUNTAR

Transcripción

1 TEMA 2: FOTOSINTESIS? FOTO SINTESIS FOTOSINTESIS Gr. Foos = LUZ Gr. Synthesis = COMPONER, JUNTAR EL PROCESO DE FOTOSINTESIS IMPLICA MÁS S DE 100 PASOS!!!! ENTRE EL PRIMER EVENTO Y EL PRIMER COMPUESTO ESTABLE

2 La LUZ en FOTO - SINTESIS Cómo se realiza la síntesis de SACAROSA por las plantas? ENERGIA y CARBON Cuál es el sistema que poseen las plantas que les permite capturar la energía de un FOTON? Cuál es el sistema que poseen las plantas para fijar el CO2 y sintetizar glucosa, sacarosa y almidón?

3 FOTOSINTESIS? El proceso por el cual los ELECTRONES de las moléculas exitadas de CLOROFILA son transportados a través de una cadena de aceptores redox que convierten la energía ELECTROMAGNETICA en energía QUIMICA : ATP y NADPH+H +

4 EL FOTON DESDE EL SOL AL PAN!!!!! de km!!!!

5 EVOLUCION DEL CO 2 EN EL SIGLO XX

6 EVOLUCION DEL CO 2 DESDE 1976 a 1995

7 EVOLUCION DEL CO 2 DESDE EL AÑO A O 1000 al 2000

8 QUE FUTURO NOS ESPERA? FOTOSINTESIS Podran las plantas secuestrar suficiente CO 2? Se podrá controlar la deforestación?

9 IMPORTANCIA DE LA FOTOSÍNTESIS EN EL CONTEXTO ECOLÓGICO Un auto recorre en promedio Km.año -1 y produce 4 Ton CO 2. año -1, 1/4 ha (2500 m 2 ) de Eucalyptus fija 4 Ton CO 2. año -1 por el proceso de FOTOSÍNTESIS

10 ETAPAS DEL PROCESO DE FOTOSINTESIS? Fotosíntesis involucra: INTERCEPCION de la energía de la LUZ CONVERSION en INTERMEDIARIOS de ALTO POTENCIAL QUIMICO FIJACION Y REDUCCION del CO 2

11 DONDE OCURRE LA FOTOSINTESIS? ANATOMIA DE LA HOJA POR DONDE INGRESA EL CO 2 A LA HOJA? ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LOS ESTOMAS

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15 EN QUE ORGANELO SE REALIZA LA FOTOSINTESIS? EL CLOROPLASTO UBICACIÓN EN LOS TEJIDOS DE LA HOJA ESTRUCTURA

16 ESTRUCTURA DEL CLOROPLASTO Es el Maquinaria Fotosintética ó Laboratorio de Síntesis Orgánica : Organelo celular estructurado en base a doble membrana I Envoltura (externa e interna): protección y control de tráfico II Membrana tilacoidal -(grana e intergrana captación de fotones y transporte de electrones(e-) III Lumen tilacoidal FOTOLISIS del agua y formación de un GRADIENTE de H + IV Estroma Síntesis de moléculas orgánicas

17 Origen del plastidio Plastidio inicial proplastidio oscuridad luz amiloplasto leucoplasto etioplasto luz Cuerpo prolamelar Cloroplasto joven cromoplasto Grano de almidón Cloroplasto maduro Gota lípido

18 El CLOROPLASTO es el organelo de la hoja con dos partes principales: TILACOIDE ESTROMA La FASE FOTOQUIMICA ocurre en las membranas del TILACOIDE La FASE BIOQUIMICA ocurre en el ESTROMA

19 LUZ FOTOSINTESIS CONCEPTO DE RADIACION PAR (Photosynthetic Active Radiation) nm Unidades SI: W.m -2 ENERGIA DEL CUANTO DE LUZ ó FOTON E= h.υ υ = C/λ h=constante de Planck (6, J s -1 ) E= h. c/ λ υ =Frecuencia de la radiación C= Velocidad de la luz (3x cm.s -1 )

20 FOTOSINTESIS PIGMENTOS FOTOSINTETICOS Clorofilas a y b Carotenos Ficobilinas

21 ABSORCION DE LA LUZ Absorción Clorofila b Clorofila a Carotenos y Ficobilinas Longitud de onda (nm) 900 PAR

22 ABSORCION DE LA ENERGIA LUMINICA (Fotones) Electrón en Estado excitado FOTON Transicion Energética Discreta E = hµ Depende de frecuencia de la longitud de onda del FOTON núcleo h = Cte. de Planck = x J s µ = Frecuencia (Ondas.s -1 ) Estado Electronico Fundamental

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24 Absorción n de la LUZ por los PIGMENTOS FOTOSINTETICOS Concepto de ANTENA COLECTORA Transferencia de ENERGIA Efecto FOTOELECTRICO P680 P680* P680 + P700 P700* P700 +

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26 ESPECTROS ESPECTRO DE ABSORCION ESPECTRO DE ACCION

27 FACTORES LIMITANTES: CURVAS DE BLACKMAN (1905) - ESTADO LIMITADO POR LUZ - ESTADO SATURADO POR LUZ CONCEPTO DE Q 1O V FS 2 Q 1O = V FS1 (T ºC) (T-10 ºC) Q 1O = 1 Q 1O = 2 PROCESO FOTOQUÌMICO PROCESO BIOQUÌMICO

28 LEYES DE LOS PROCESOS FOTOQUIMICOS 1.- Ley: Draper Sòlo los fotones absorbidos son activos 2.- Ley: Einstein Equivalencia. 1 Fotón n 1 e Ley: Warburg Importa la cantidad de fotones y NO su energía

29 EFECTO EMERSON (1940) CONDUCE A LA IDEA DE DOS FOTOSISTEMAS

30 TRANSPORTE DE ELECTRONES 1.- Absorción de la luz 2.- Separación de cargas 3.- Transporte de electrones 4.- Almacenamiento de energía

31 Fotosíntesis: FASE FOTOQUIMICA Potencial redox V -1,6 A Fd Q QH 2 e- NADPH.H Cit b/f NADP 0 O 2 ADP e- P700 ATP PS I H 2 O e- Mn P680 PS II FOTON +1,2 2H + FOTON

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33 Fotón Fotón Estroma 3H + Lumen Tilacoide 3H +

34 Fotón Fotón Estroma Membrana Interna 3H + Lumen Matriz Tilacoide 3H +

35 NADP + ATP No Cíclico NADPH+H + PS-I (P700) PS-II (P680) Diagrama Z Fase Fotoquímica

36 ATP Cíclico PS-I (P700) PS-II (P680) Diagrama Z Fase Fotoquímica

37 O 2 NiR NO 2 - ATP SeudoCíclico GS Sulfito Reductasa Tiorredoxina PS-I (P700) PS-II (P680) Diagrama Z Fase Fotoquímica

38 FOTOSINTESIS PROCESOS FOTOQUIMICOS Energía del Foton Diagrama-Z PROCESOS BIOQUIMICOS CO 2 fixation Ciclo de Calvin ATP NADPH+H +

39 FOTOSINTESIS H 2 O + Energía CO 2 Como se realiza la Fotolisis del agua? ATP y NADPH+H + Ingreso via estomas Luz adsorbida por pigmentos CLOROFILA ADP NADP Ciclo de Calvin CLOROPLASTO Utilización de la Energía y su ciclo O 2 + C 6 H 12 O 6 FASE FOTOQUIMICA FASE BIOQIMICA