METABOLISMO REDOX PLANTAS
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- Amparo Reyes Espinoza
- hace 5 años
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1 METABOLISMO REDOX PLANTAS
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3 ENERGIA SOLAR MAQUINARIA FOTOSINTETICA organismos autótrofos, fotosintéticos ENERGIA BIOLOGICA (biomasa) (COMPUESTOS ORGANICOS REDUCIDOS) ENERGIA METABOLICA Células heterótrofas Anualmente ecosistemas terrestres y acuáticos (fitoplancton-macrófitas) producen toneladas de azúcares y otros compuestos orgánicos
4 CO 2 + H 2 O LUZ (CH 2 O) + O 2?
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6 FOTOSINTESIS SINTESIS EN PRESENCIA DE LUZ ABSORCION DE LA LUZ CONVERSION DE ENERGIA TRANSFERENCIA ELECTRONICA MULTIPLES PASOS ENZIMATICOS (CO 2 -- H 2 O CARBOHIDRATOS
7 FOTOSINTESIS PROCESO DE OXIDO-REDUCCION BILOGICO QUE UTILIZA ENERGIA LUMINICA CO 2 + H 2 A hυ (CH 2 O) + 2A + H 2 O Fotosíntesis oxigénica CO 2 + H 2 O hυ (plantas, algas, cianobacterias) (CH 2 O) + O 2 Fotosíntesis anoxigénica (bacterias púrpuras o verdes del azufre) CO 2 + H 2 S hυ (CH 2 O) + S 2
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11 Ribososmas RNA DNAcp 5-8 µm x 3-4 µm
12 FUNCIONES 1. PROCESOS BIOQUIMICOS DE IMPORTANCIA (anabólicos), por ej: Fotosíntesis* Síntesis de almidón Síntesis de ácidos grasos* Síntesis de aminoácidos Síntesis de pigmentos* Síntesis de nucleótidos ácidos nucleicos* y síntesis de proteínas Asimilación de azufre y nitrógeno 2. SISTEMA GENETICO PROPIO* * Indica que está involucrado al menos un gen de codificación cloroplastídica
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14 Lípidos: MGDG, DGDG, SQDG, PG y PC (C18:3) Plastoquinona-plastoquinol (transportadores redox) Tocoferol (prenil quinona) (antioxidante) Pigmentos fotosintéticos Proteínas: fotosistemas, antenas colectoras. Transportadores de e - y de H +
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16 FASE CLARA O LUMINICA FASE OSCURA Fotoabsorción TILACOIDES Fotoasimilación ESTROMA
17 REACCION DE HILL LA LUZ PRODUCE FLUJO DE ELECTRONES EN LOS CLOROPLASTOS 2 H 2 O + 2 A hυ 2AH 2 + O 2 A: aceptor de electrones artificial o reactivo de Hill FERRICIANURO / FERROCIANURO 2 H 2 O + 2 NADP + hυ Severo Ochoa 2 NADPH + 2H + + O 2
18 LUZ E = h υ υ = c / λ E = h c / λ
19 (Photosynthetic Active Radiation) nm Energía de 1 mol fotones de luz PA R (1einsten): kj Energía para síntesis de 1 mol de ATP: kj
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21 ESPECTRO DE ACCION: respuesta de un sistema biológico a la luz
22 Cianobacterias algas rojas ficobilinas Espectro de absorción de algunos pigmentos fotosintéticos
23 CIANOBACTERIAS Y ALGAS ROJAS
24 Expresión de genes de la biosíntesis de carotenoides en E. coli
25 Chl luz Chl* Reemitir un fotón (fluorescencia) Emisión de calor Transferencia de excitación o excitónica Chl Reacción química redox (fotoquímica) Centro de reacción ChlCR A Chl* Chl * CR A Chl + CR A -
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27 P680, P700, P840 (bacterias verdes) P870 (bacterias purpúreas) λs en donde se produce máxima absorción del pigmento (emblanquecimiento, pérdida de electrón)
28 LHCII (trímero con 24 clorofila a, 18 clorofila b, 6 luteínas, 3 neoxantinas, 3 violaxantina/zeaxantina, 3 DGDG, 3 PG monómero
29 REACCIONES LUMINICAS tilacoides 4 complejos proteicos: PSII complejo de citocromos b 6 f PSI ATPsintetasa (PSII y PSI: energía fotónica energía electroquímica redox)
30 Agua Plastoquinona-Oxidorreductasa Oxidación H 2 O y Reducción de Plastoquinona PSII Separación de carga Hidrólisis del H 2 O H 2 O Mn 4 Ca Tyr P680 (Cla-Cla) Feo Q A (Fe ++ ) Q B PQ/PQH2
31 2 H2O O2 + 4H+ + 4 e-
32 Plastocianina ferredoxina Oxidorreductasa PSI A 1 Pc P700 (Cla-Cla) A 0 (Cl) A 1 (vit K1) F x (4Fe-4S)-- F A (4Fe-4S) -F B (4Fe-4S) Fd
33 Plantas superiores Algas cianobacterias Eº PSII = 1,17 V (- 0, 67 V) = 1,84 V Eº PSI = 0,49 V (- 1,2 V) = 1,69 V 2 H 2 O + 2 NADP fotones O NADPH + 2H +
34 Ferredoxina NADP Reductasa
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38 Plastoquinol plastocianina oxidoreductasa Estroma 2x 2H + Subunidad IV Cit b 6 f Ciclo Q e - e - Cyt b 6 Lumen Cyt f Plastocianina Cu Proteina ferrosulfurada Rieske 4H + Transferencia de electrones entre PSII y PSI Transporte de H +
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40 LUZ AZUL O LUZ INTENSA PQH 2 PQ LUZ ROJA O SOMBRA PQ/PQH 2
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42 Ferredoxintioredoxin reductasa Isomerasa disulfuro Proteína de unión polia Regulación de la síntesis de la proteína D1 (PSII) por luz- traducción del gen psba Potencial redox y nivel de energía
43 Modelo de inserción cotraduccional de cofactores a la proteína D1
44 Estructura de la ATP sintetasa
45 Dibromo metil isopropil benzoquinona DBMIB (análogo de la plastoquinona)
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