Patricia Benavides (Fosforilacion, Fotofosforilacion, Reparación Del ADN) Flashcards
qué es la fotosintesis?
es un proceso de oxido reduccion biologico que se da en los cloroplastos, donde la energía luminosa pasa a energía química. El CO2 actúa como aceptor de electrones. La energía química se almacena como hidratos de carbono. se libera oxigeno
donde se da la fotosintesis? como se compone?
todo se da dentro del cloroplasto
-envoltura con dos membranas, una externa con porinas y muy permeable y una interna relativamente impermeable con transportadores
-granas formadas por tilacoides conectados entre sí por lamelas. están en el estroma
-el estroma es el lugar donde estan los tilacoides y se da la fotosintesis
-aparato fotosintetico: combinación de pigmentos fotosinteticos y proteinas
que pigmentos participan de la fotosintesis? donde se encuentran?
predomina la clorofila a y b que son pigmentos que absorben luz roja y azul, generando color verde. Tambien hay pigmentos accesorios: carotenos (se ve rojo), ficobilinas y xantófilas
que tipo de compuestos quimicos son los pigmentos?
son tetrapirroles modificados. ej: grupo hemo y clorofila. son metaloporfirinas–> contienen iones centrales que pueden cambiar su estado de oxidacion, ademas de los 4 anillos pirrolicos
son capaces de forma radicales libres al ser expuestos a la luz y o2
caracteristicas del grupo hemo
son hierro porfirinas. funcionan como grupo prostetico o cofactor redox de muchas proteinas como citocromos y varias enzimas como peroxidasa, catalasa y NADPH oxidasa
cuales son las fases de la fotosintesis? qué complejos proteicos participan en cada fase?
fase lumínica: el agua se oxida, NADP+ se reduce y se forma ATP. PSI, PSII, citocromo b6f, ATP sintasa y complejos cosechadores
Se da en los tilacoides
fase de fijación de carbono: fijacion de CO2 y reacciones de reduccion (de fijacion de C). principalmente la enzima rubisco
Se da en el estroma
no pasa en la oscuridad, pero no es dependiente de luz
esquematizar fases luminosa y de fijacion
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qué es rubisco? cual es su actividad catalitica?
es la enzima central que interviene en la fijacion del CO2 sobre RubP, y el clivaje de hexosa fosfato. Cataliza la carboxilacion y oxigenacion, pero mas la carboxilacion porque tiene mayor afinidad por CO2. es la mas regulada de la fotosintesis.
no discrimina bien entre o2 y co2 lo que puede generar errores en la carboxilacion, pero en condiciones normales atmosfericas no pasa por la baja cantidad de co2 (esto aumenta su afinidad)
cual es el primer evento bioquimico que se da con la absorcion de luz? que consecuencia tiene?
en la luz la clorofila se convierte en un reductor, generando una separación de cargas que lleva a que inicie la cadena de oxido reduccion en la membrana tilacoidal–> se obtienen compuestos carbonados
sin luz, la clorofila no es un gran reductor
qué es la fotoinhibición? como lo contrarresta la planta?
es la inhibicion de la sintesis ante un exceso de luz. llega un exceso de fotones a la planta y si una primera linea de defensa no funciona se generan productos toxicos. otra linea de defensa es el sistema de atrapamiento de radicales libres, van contra esos toxicos.
si tambien falla la 2da linea, se daña la proteina D1 del PSII, se desensambla el sistema de reacción y se sintetiza D1 de nuevo, inhibiendo la fotosintesis.
cual es el resultado inmediato que genera el impacto de un foton en los centros PSI y PSII? donda esta cada uno?
cuando PSII absorbe luz a 680 nm se excita, transfiere un electron a feofitina y se vuelve un oxidante muy fuerte, capaz de extraer electrones del agua. se encuentra en la porcion mas interna de la membrana tilacoidal
cuando PSI absorbe luz a 700 nm, se genera un reductor muy fuerte, dona electrones a NADP. se encuentra en la porcion mas externa de la membrana tilacoidal
que compuestos se forman en cada fase?
fase luminosa: ATP, NADPH, oxigeno
fase de fijacion de carbono: gliceraldehido 3P
qué es el ciclo c2?
es un ciclo fotosintetico oxidativo. se basa en la funcion oxigenasa de rubisco. RuBP une oxigeno para dar 2-fosfoglicolato–> pierde un CO2, o sea hay un carbono menos en el producto
se forma glicolato, que pasa al peroxisoma y se transforme en peroxido de hidrogeno, que se acumula- tambien se da glicina en la reaccion, que pasa a la mitocondria donde pasa a serina, qeu va al peroxisoma, da glicerato y ese glicerato reingresa al cloroplasto que entra al ciclo C3
rubisco pasa a oxigenassa por fotorrespiracion
que es el ciclo C4? que etapas tiene?
en situaciones de poca agua y altas temperaturas, las plantas deben optimizar la fijacion de carbono y consumo de agua. se obtienen compuestos de 4 carbonos como oxalacetato o aspartato en vez de fosfoglicerato. como efecto neto genera una solucion de dioxido concentrado en las celulas de la vaina a partir de la diluida en el mesofilo, esto evita la funcion de oxigenacion de la rubisco.
4 etapas:
-fijacion de dioxido en un acido de 4C en mesofilo por PEP carboxilasa
-transporte del acido a celulas de la vaina
-descarboxilacion y generacion de alta cc de dioxido, el dioxido liberado se fija por la rubisco y pasa al ciclo de calvin para generar HC
-el acido 3C residual pasa de nuevo al mesofilo para regenerar PEP
se forma piruvato para que regenera PEP, y esto gasta ATP
NO FOTORRESPIRAN
la fijacion se da a la noche para no perder agua por el calor–> acidificacion nocturna de la celula
cual es la diferencia de requerimento energetico del ciclo de calvin con plantas C3 y C4?
C4: 5 ATP y 2NADPH (consume mas por el pasaje de piruvato a fosfoenolpiruvato, pero es mas eficiente)
C3: 3 ATP y 2 NADPH
que mecanismos de regulacion se dan en las enzimas del ciclo de calvin?
- transformacion de uniones covalentes, generando una enzima modificada
- modificacion de uniones no covalentes, como la union de metabolitos
en ruibarbo: reduccion de puentes disulfuro por sistema ferredoxina-tioredoxina.
quimiosmosis en la fotosintesis
por una diferencia en la concentracion de protones a raves de la membrana se genera energia libre que puede usarse para la sintess de ATP. hay un costo de 3H+ por cada ATP formado
se verifica con el experimento de Jagendorf, donde en ausencia de luz ni transporte de electrones al agregar ADP, fosfato y tilacoides a un buffer se forma ATP por la cantidad de H+ del buffer acido
reparacion de adn: mecanismo proofreading
la polimerasa va replicando el ADN y puede hacer un control de lectura para ver que se incorporen las bases correctas
cuando una base se incorpora de forma erronea, se enlentece el copiado, la polimerassa abandona el sitio de copiado y usa su sitio activo con funcion exonucleasa para remover el nucleotido incorrecto, cambbia a polimerasa e incorpora el correcto
sintetiza en orden 5´a 3´y corta en orden 3´a 5´porque va sobre sus propios pasos
reparacion de adn: mecanismo de reparacion por mismatch repair (apareamiento erroneo)
el sistema MMR corrige nucleotidos incorporados por error que forman pequeños loops de hasta 4 nucleotidos desapareados para que no generen deleciones/inserciones
reparacion de adn: reparacion por metilacion
DAM metilasa metila adeninas en secuencias GATC, y durante la replicacion la hebra molde esta metilada. esto permite reconocer cual es la hebra molde para reparar si la hebra hija tiene un error. Cuando se metila la cadena hija ya no se pueden distinguir.
Mut S y MutL detectan las bases mal apareadas con gasto de energia, y se posicionan a una distancia de la metilacion. reclutan MutH con actividad exonucleasa, que forma un complejo con las otras Mut y van generando un loop con el error para ir acercando al complejo la metilación de la cadena. mut H cliva la hebra no metilada en la posicion de la metilacion, se corta la hebra hasta el error y una polimerasa genera de nuevo la porcion de la hebra
reparacion de adn: mecanismo de escision de bases
cuando solo una base esta erronea, se usan ADN glicosidasas que cortan el enlace entre el azucar y la base nitrogenada y elimina la base. una AP endonucleasa rompe el enlace fosfodiester de la cadena y remueve varios nucleotidos, que son rellenados por la polimerasa y luego sella la ligasa
reparacion de adn: escision de nucleotidos
SE USA EN DIMEROS DE PIRIMIDINA
complejo uvrABC y proteina uvrD, o proteina excinucleasa en humanos. El complejo corta en dos lados de la cadena cuando detecta una distorsion en el adn. en e coli se cortan 13 nucleotidos y en humanos 29. luego la polimerasa rellena y la ligasa une los extremos
reparacion de adn: fotoliasas o fotorreacivacion (reparacion directa, una sola enzima repara)
se forma dimeros de timina que forman ciclobutanos. se detiene el ciclo celular por estas mutaciones. las fotoliasas no estan en mamiferos.
un grupo cromoforo recibe luz en la zona del azul, y transfiere un electron al FAD que pasa a FADH-, que pasa el electron al dimero de pirimidina. el dimero se vuelve inestable y se reordena para restaurar el compuesto original. el electron vuelve al fad para rehacer el ciclo
reparacion de adn: reparacion de alquilacion de nucleotidos por metiltransferasas (reparacion directa)
compuestos muy reactivos incorporan alquilaciones al adn, como metilacion de restos de guanina. las metiltransferasas son enzimas suicidas, tienen un sitio activo con una cisteina al que transfiere el metilo de la guanina, y la enzima no puede luego perder ese grupo, asi que una vez que saca el grupo metilo se degrada
