Fotosíntesis. Conceptos y fases

Transcripción

1 Fotosíntesis Conceptos y fases o La mayoría de los autótrofos vegetales fabrican su propio alimento utilizando la energía luminosa. o La energía de luz se convierte en la energía química que se almacena en la glucosa. o El proceso mediante el cual los autótrofos fabrican su propio alimento se llama fotosíntesis. 1

2 Conceptos y fases Reacción global de la fotosíntesis 6 CO H 2 O + Energia solar C 6 H 12 O O 2 Clorofila En la fotosíntesis se presentan dos fases: o Fase clara o dependiente de la luz. o Fase oscura o independiente de la luz. Naturaleza de la luz 2

3 Naturaleza de la luz Naturaleza de la luz 3

4 Naturaleza de la luz Pigmentos y clorofila Los pigmentos son sustancias químicas encargadas de absorber luz en cierta longitud de onda y reflejar otra que no utiliza y le da el color. 4

5 Pigmentos y clorofila Pigmentos y clorofila Espectro de absorción de la Clorofila Los máximos de absorción de la clorofila se sitúan en las longitudes de onda del color azul y rojo. La clorofila absorbe en la región del rojo y azul y refleja en la del verde, que es el color que percibimos de ella. 5

6 Pigmentos y clorofila Espectro de absorción de la Clorofila Pigmentos y clorofila FICOCIANINAS, FICOERITRINAS XANTÓFILAS CAROTENOIDES 6

7 Pigmentos y clorofila Espectro de absorción de los pigmentos fotosintéticos Pigmentos y clorofila Clorofila y su relación con la luz e Electrón excitado La clorofila al reaccionar con la luz solar se oxida, liberando un electrón. Este proceso se denomina efecto fotoeléctrico. Luz Fotón Luz Clorofila 7

8 Fotosíntesis Lugar donde se realiza la fotosíntesis Pared celular Célula vegetal Núcleo Hoja Cloroplasto Vacúola Membrana externa Tilacóide Esquema de la molécula de clorofila Membrana interna Complejo antena Tilacóide Grana Cloroplasto DNA Estroma Grana Membrana tilacoidal Elementos fotosintéticos En la membrana de los tilacoides se ubican los Fotosistemas, estructuras donde se acumulan los pigmentos para captar laluz. El pigmento principal es la clorofila a, y ayudan a este proceso los pigmentos accesorios como: xantófilas, carotenoides, ficiocianinas y ficoeritrinas. 8

9 Elementos fotosintéticos ENERGÍA LUMINOSA Complejo antena Existen dos fotosistemas: el Fotosistema I (P700) y el Fotosistema II (P680), ambos reaccionan con la luz. Centro de reacción 2ē Elementos fotosintéticos El proceso de excitación de electrones por parte de la clorofila en los fotosistemas produce una cadena transportadora de electrones. Estos electrones serán captados por el NADP, que se reducirá a NADPH. 9

10 Fases de la Fotosíntesis Fase dependiente de la luz La fase clara o dependiente de luz se lleva a cabo en los tilacoides del cloroplasto. La luz solar actúa en la clorofila, la cual absorbe principalmente las longitudes de onda del color rojo y azul y refleja el verde, color del cloroplasto. Fases de la Fotosíntesis Fase dependiente de la luz Aceptor Primario de Electrón Generación de energía 2 Aceptor Primario de Electrón 3 Luz NADP Luz 1 Fotosistema Centro de II Reacción Clorofila Centro de Reacción Clorofila Producción de NADPH Fotosistema I Fotólisis del agua 2 H + 1/2 O 2 10

11 Fases de la Fotosíntesis Fase independiente de la luz Resumen de la Fotosíntesis 11

12 Resumen de la Fotosíntesis Lugar donde se realiza Elementos requeridos (reactantes) Productos Resumen del proceso Fase dependiente de la luz En la membrana de los tilacoides Agua. Luz solar. Pigmentos. Coenzima NADP. ATP. O 2. NADPH. Durante esta fase se produce la fotólisis del agua, fotofosforilación para la formación de ATP, fotooxídación de los fotopigmentos y fotoreducción del NADP. Fase independiente de la luz En el estroma de los cloroplastos ATP NADPH CO 2 Glucosa. Otras moléculas orgánicas (Sacarosa, Almidón, Celulosa, Lípidos, proteínas, etc.) Durante esta fase se forma glucosa gracias a la fijación de CO 2, y a la utilización de ATP y NADPH. Factores que afectan a la Fotosíntesis Factores internos: Corresponden a las características constitutivas de la planta. Se incluyen: Presencia de estomas (poros de la hoja). Las condiciones anatómicas y fisiológicas del vegetal, tales como la estructura de la hoja, el contenido de clorofila y la actividad de las enzimas fotosintéticas. Grosor de la cubierta de las hojas. Contenido de agua en la planta. Edad y condición fisiológica de la hoja. 12

13 Factores que afectan a la Fotosíntesis Presencia de estomas Estoma Factores que afectan a la Fotosíntesis Presencia de estomas CO 2 H 2 O Estoma 13

14 Factores que afectan a la Fotosíntesis Factores externos: o La temperatura: Aunque existen muchas plantas en todo tipo de ambientes, desde las regiones más frías hasta las tropicales, la mayoría de ellas desarrollan un proceso fotosintético eficiente entre los 10ºC y los 35º C. Factores que afectan a la Fotosíntesis Factores externos: o Intensidad de la luz: Las plantas que reciben menos luz, por ejemplo las que están a la sombra, hacen menos fotosíntesis que las que están a la luz. Sin embargo, la relación no es directamente proporcional, ya que si la planta se encuentra a pleno sol, la tasa fotosintética decae muchísimo, porque la alta cantidad de energía solar y la elevada temperatura dañan su desarrollo. 14

15 Factores que afectan a la Fotosíntesis Factores externos: o Concentración de CO 2 : El CO 2 es la molécula utilizada por las plantas para producir diversas moléculas orgánicas. La falta de él disminuye la productividad y en exceso el proceso de fotosíntesis se satura, ya que depende de la acción de enzimas. Síntesis de la clase Vegetales y cianobacterias Aprovechamiento de la energía solar que queda retenida como un compuesto orgánico aprovechan La energía solar a través de implica La fotosíntesis ocurre en fases utiliza Fase clara Fase oscura utiliza Reactante: Energía luminosa produce produce Sin participación de la luz Agua, NADP y ADP CO 2, NADPH y ATP O 2, NADPH y ATP Glucosa, NADP y ADP 15