Capítulo 9: FOTOSÍNTESIS
Dra. Omayra Hernández Vale
BIOL 3011-Biología General I
Fotosíntesis
Captación y almacenamiento de
energía solar en moléculas orgánicas
Organismos fotosintéticos
Requiere H2O y CO2
Permite la vida que conocemos
Provee el combustible (energía)
Oxígeno para consumirlo
Hojas, Cloroplastos y Estroma
• Ocurre en los
cloroplastos (hojas)
– Forma aplanada de
la hoja,
– Capas de células
transparentes
– Cutícula: evita
evaporación del H2O
Fotosíntesis
A partir del H2O y CO2 convierte energía solar
en energía química almacenada en enlaces
de glucosa y libera O2
reacciones catalizadas por enzimas
Fotosíntesis: Reacciones luminosas vs Ciclo de Calvin
Fotodependientes Fotoindependientes
Foto síntesis
Fotodependientes
• En tilacoides
• Requiere agua
• Libera O2 del rompimiento
del agua
• Produce energía química
Fotoindependientes
• En estroma
• Requiere CO2
• Requiere energía (ATP) (obtenidas del producto de las rx fotodependientes)
Fotodependientes Fotoindependientes
Impulsa síntesis de glucosa
Fotosíntesis: Reacciones luminosas vs Ciclo de Calvin
Rx luminosas
• Requieren o envuelven la función de pigmentos Absorben o reflejan la
parte de luz visible del espectro electromagnético desde rayos gamma – ondas
de radio
Menor largo de onda: mayor energía
Luz visible pigmentos impulsa fotosíntesis
Clorofila A*, otros pigmentos Espectro Electromagnético
Rx luminosas
Dos fotosistemas en membrana tilacoidal Fotosistema II (P680)
Fotosistema I (P700)
Los fotosistemas se componen de: – pigmentos
– centro de reacción • 2 moléculas de clorofila a
– Un aceptador primario de e-
Una CTE (cadena de transporte de e-)
Rx luminosas
Compuestos necesarios
Luz solar y agua
Compuestos producidos
O2, y
Quimiósmosis
Pasos Reacciones Fotodependientes
1. Fotones de luz irradian fotosistema II (P680)-absorbidos por pigmentos
2. Salto de energía de pigmento en pigmento clorofila a en centro de reacción
3. Molécula de clorofila a libera un par de e- - atrapado por aceptador primario de e-.
4. Enzimas de la molécula de clorofila a oxidan molécula de H2O y reemplaza los 2 e- de la clorofila.
Se rompe H2O en 2H+ y O
2 moléculas de H2O se tienen que oxidar para liberar O2
5. Aceptador primario envía los e- a una cadena de transporte de e-(CTE), en esta viajan de una molécula aceptadora a otra y a otra…
6. Según saltan liberan energía que permite el movimiento de H+ del estroma al espacio tilacoidal –formando un gradiente de [ ] de H+.
7. Ocurre quimiósmosis- este gradiente permite movimiento de H+ a través de la ATP sintetasa desde el espacio ticoidal (> [ ]) al estroma (< [ ]) y esto libera energía permitiendo la fosforilación de ADP y consigo la formación de ATP
Ahora con muchos H+ en el estroma …
8. Fotones de luz irradian fotosistema I (P700)-absorbidos por pigmentos
9. Salto de energía de pigmento en pigmento clorofila a en centro de reacción
10. Molécula de clorofila a libera un par de e- -atrapados por aceptador primario de e-
11. Par de e-, ya sin energía, que vienen de la CTE II reemplazan los perdidos por esta clorofila a
12. El aceptador primario envía los e- recibidos a CTE I , en esta viajan de molécula en molécula hasta llegar a la ferredoxina, proteína que pasa el par de e- al aceptador final NADP+. Al esta (NADP+) recibir este par de e- y un H+ (que se encuentra en el estroma por el
bombeo de H+ a favor del gradiente por parte de la ATP sintetasa) se reduce. NADP+ + 2e- + H+ NADPH
Rx fotoindependientes (Ciclo de Calvin)
• Ahora con el ATP y el NADPH en el estroma…
• Captación de CO2 …
enzimas en el estroma
Rx reversibles (10/13 participan en glucólisis) Rompen en RC y sintetizan en FS
Es un ciclo- comienza y termina … Azúcar de 5C – Ribulosa bifosfatada (RuBP)
Tres etapas: Fijación de Carbono
Reducción de Carbono ( síntesis de GP3)
Regeneración de RuBP
impulsar formación
de carbohidratos
Rx fotoindependientes (Ciclo de Calvin)
Captación del CO2
• Captación a través de estomas de las hojas cloroplastos (estroma)
• Fijación – combinación al esqueleto de C
de alguna molécula orgánica
Formación de 1molécula de glucosa
se necesita fijar 6 moléculas de CO2
Rx fotoindependientes (Ciclo de Calvin)
Regeneración de RuBP
• Resto (5/6) de los G3P
• Más rx endergónicas
Fijación de Carbono
• 6 CO2 + 6 RuBP • Rubisco 6moléculas intermedia
de 6C
• 12 PGA
Reducción de Carbono
Producto final:
2 G3P
síntesis de Glucosa y
otros carbohidratos
Rx endergónicas
Resumen