Chapter 9: Photosintesis Flashcards
Explique la relación entre el largo de onda y su energía.
Radiación de menor largo de onda – Tienen mayor energía
– Rompe enlaces de moléculas biológicas
– Se miden en nm
Describe las propiedades físicas de la luz:
Espectro electromagnético – Rango amplio de radiación
• Toda la radiación en espectro viaja como ondas
Estructura del cloroplasto
Membrana externa Membrana interna Estroma
1 µm
Espacio Intermembranoso
Membrana tilacoide Grana (grupo de tilacoides) Lumen tilacoide
Describa lo que le sucede a un electrón de una molécula biológica como clorofila cuando absorbe un fotón de energía de luz.
Clorofila a
– Pigmento fotosintético principal
– Absorbe luz de regiones azul y rojo de espectro de luz visible
– Refleja color verde brillante
– Inicia reacciones dependientes de luz
¿Qué largos de onda de luz son más efectivos en fotosíntesis?
De las regiones azul y rojo.
Describa la fotosíntesis como un proceso redox.
Ecuación resumida de fotosíntesis
clorofila, enzimas
6CO2 + 12H2O —> —> —> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
luz
Reacciones dependiente de la luz:
Convierten energía lumínica en energía química
- Clorofila absorbe energía lumínica – Electrón se mueve a estado energético más alto
- Electrón es transferido a molécula aceptadora (NADP)
- Electrón que salió de clorofila es sustituido por electrón de H2O
- Se forma O2, ATP , NADPH
Reacciones de fijación de carbono
• El ATP y NADPH producidos en reacciones dependientes de luz se usan para producir compuesto orgánico.
Indique los componentes de un fotosistema y su función.
- Consisten de múltiples complejos de antenas y un centro reactivo – Sus centros reactivos difieren en espectro de absorción
- Fotosistema I (P700) tiene 2 moléculas de clorofila que absorben luz de 700 nm
- Fotosistema II (P680) tiene 2 moléculas de clorofila que absorben luz de 680 nm
Describa el flujo de electrones a través de los fotosistemas I y II en la ruta no cíclica de transporte de electrones y los productos que genera:
Molécula de pigmento del fotosistema I absorbe un fotón de luz
- La energía absorbida pasa de una molécula a otra hasta llegar al centro reactivo donde excita electrón de molécula P700
- Electrón es transferido a aceptador primario de electrones que lo pasa a cadena de transporte de electrones hasta llegar a ferredoxina la que dona el electrón a NADP
- El electrón que salió de P700 se sustituye con uno que sale del Fotosistema II
Compare la ruta cíclica y no cíclica de electrones e indique la relación entre estos componentes de las reacciones de luz.
A. Transporte no cíclico de electrones • Coenzima NADP+ se reduce a NADPH
• Fotólisis de agua- luz provoca se rompa molécula
H2O → 2 protones (H+) + 2 electrones + O
– B. Transporte cíclico de electrones • Origen más antiguo
- No se forma NADPH ni O2
- Ayuda a mantener proporción de ATP a NADPH
- Conversión de energía radiante a energía química mediante ambos.
Resuma las reacciones dependientes de luz e indique dónde ocurren.
• Tilacoides contienen múltiples complejos de antenas con centros reactivos
– Complejos de antenas • Grupos de moléculas de clorofila (aprox. 250) y pigmentos accesorios unidos a proteínas
• Moléculas de antena absorben luz y la transfieren a centro reactivo
– Centro reactivo • Dos moléculas de clorofila a, proteínas y componentes de la cadena de transferencia de electrones
Transporte cíclico de electrones:
Transporte cíclico de electrones
- Participa sólo FS I (con centro reactivo P700)
- Transporte cíclico de electrones
- Fotosistema I absorbe fotón de luz
– Electrones excitados salen de P700
– Los electrones pasan a un aceptador
– Pasan por cadena de transporte de electrones • Energía liberada se usa para formar ATP
– Electrones regresan a molécula P700
• Sólo produce ATP (no NADPH, ni O2)
Transporte no cíclico de electrones:
- Molécula de pigmento del fotosistema II absorbe un fotón de luz
- La energía es transferida al centro reactivo donde excita electrón de molécula P680
- Electrón energizado es transferido a aceptador primario de electrones que lo pasa a cadena de transporte de electrones hasta que es donado a P700 en FSI
- Electrón que salió FSII es sustituido por un electrón que era parte de H2O
- Fotólisis de agua – H2O → 2 protones (H+) + 2 electrones + O
- El oxígeno se une a otro para formar O2
Explique cómo se establece el gradiente de protones a través de la membrana del tilacoide y cómo funciona en síntesis de ATP:
- Cadena de transporte de electrones ayuda a mantener gradiente de electrones y de H+
- El gradiente es – Eléctrico- por la diferencia entre cargas + y -– Químico- por alta concentración H+ dentro tilacoide
- Los H + sólo pueden pasar a través proteína ATP sintetasa. – Enzima cataliza la reacción • ADP + Pi + Energía → ATP
• 1ra Fase: Se atrapa CO2:
– CO2 es aceptado por ribulosa bifosfatada (RuBP)(5C)
– Reacción catalizada por ribulosa bifosfato carboxilasa / oxigenasa (rubisco)
– Se forma compuesto de 6C que se rompe en dos de 3C
• 2 Fosfogliceratos (PGA)
• 2da Fase: Reducción del CO2:
– Se reduce el CO2 con energía del ATP y del NADPH
– Se convierte PGA en G3P
– Salen dos G3P que forman glucosa o fructosa
• 3ra Fase: Se regenera RuBP
– Secuencia de diez reacciones convierten 10 G3P en el ciclo en 5 RuBP
¿En qué forma dependen las reacciones de fijación de carbono de las reacciones dependientes de luz?
Reacciones de fijación de carbono
- Reacciones de síntesis de compuesto orgánico – Ocurren en estroma
- Se conocen como – Reacciones de fijación del CO2
– Ciclo de Calvin
– Ruta C3
- Primer compuesto orgánico en formarse (G3P) tiene 3 carbonos
- Se divide en tres fases
– Se atrapa CO2
– Se reduce el carbono
– Se regenera RuBP
Describa el rol del ATP y NADPH en el ciclo de Calvin:
2da fase del ciclo de calvin.
¿Qué es fotorespiración; cuáles son sus consecuencias?
• Proceso que ocurre cuando hay poco CO2 y alta concentración de oxígeno
– En días calientes estomas se cierran
– Fotosíntesis usa todo el CO2 disponible y produce O2
- O2 compite con CO2 por sitio activo de Rubisco
- Compuestos intermedios de C.Calvin se degradan a CO2 y H2O
- Nombre se debe a que • Ocurre en presencia de luz
- Requiere O2 y produce CO2 + agua
- Reduce eficiencia fotosintética
– No produce ATP
– Remueve compuestos del Ciclo Calvin
¿Qué son plantas C3, C4 y CAM?
• Ruta C3
– Ciclo Calvin ocurre en mesófilo
– Células de vaina no son fotosintéticas
• Ruta C4
– Fijación CO2 ocurre en células del mesófilo
– Se forma oxalacetato
– es transferido a células de la vaina donde ocurre ciclo de Calvin
Ruta del metabolismo de ácido crasuláceo (CAM)
• Similar a ruta C3 excepto que
– Fijación de CO2 ocurre de noche en células del mesófilo
– Ciclo de Calvin ocurre de día en las mismas células
Contraste fotoautótrofos y quimioautótrofos en términos de su fuente de energía y carbono.
• Fotoautótrofos
– Usan energía lumínica para fijar carbono
• Quimioautótrofos
– Obtienen energía de degradación de compuestos inorgánicos para fijar carbono
• Quimioheterótrofos
– Obtienen energía y carbono de otros organismos
• Fotoheterótrofos
– Absorben energía lumínica pero no fijan carbono
Establezca la importancia de fotosíntesis para las plantas y para otros organismos.
Para los autótrofos es el medio en el cual producen su energía, para los heterótrofos necesitan de esa fotosíntesis para sintetizar proteínas y producir ATP, NADH, etc. (función del organismo)
