| ANABOLISMO AUTÓTROFO. FOTOSÍNTESIS |
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Fotosíntesis → las plantas (→ cloroplastos), y algunas bacterias y protoctistas, absorben E luminosa que se transforma en E química (ATP), la cual queda almacenada en las sust. orgánicas biosintetizadas. En el caso de las bacterias fotosintéticas, que carecen de cloroplastos, se lleva a cabo en los mesosomas.
La fotosíntesis consiste en un proceso de oxi-reducción, el que existe un dador de H+ y e- (en las plantas es el agua) y un aceptor inorgánico (CO2, nitratos, sufatos,...). La molécula dadora queda oxidada y la aceptora reducida:
| Moll. dadora Moll. aceptora Moll. oxidada Moll. reducida AH2 + B → A + BH2 |
TIPOS DE FOTOSÍNTESIS (según los donadores y aceptores de e-)
| Fotosíntesis OXIGÉNICA | Fotosíntesis ANOXIGÉNICA o bacteriana |
| El dador de e- es el H2O → se desprende O2: H2O → 2H+ + 2 e- + ½O2 El aceptor de e- es el NADP+. |
El dador de e- es el H2S → se desprende S (→ se acumula, originando depósitos de color amarillo): H2S → 2H+ + 2 e- + S El aceptor de e- es el NAD+. |
| Seres fotosintéticos eucariontes (plantas, algas y cianobacterias). | Bacterias purpúreas y verdes del S. |
MECANISMO GENERAL DE LA FOTOSÍNTESIS
La fotosíntesis consiste en un proceso de oxi-reducción, el que existe un dador de e- y H+ (H2O) y un aceptor inorgánico (CO2); la ecuación global es:
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| Fase luminosa | Se realiza en las membranas tilacoidales de los cloroplastos, donde está la clorofila (en los llamados ecosistemas). Son reacciones dependientes de la luz, cuyo objetivo es doble: - La absorción de E luminosa y su transformación en E química en forma de ATP, - Obtención de un piridin-nucleótido reducido → NADPH. Debido a la E captada de los fotones, la clorofila de los fotosistemas emite e-, que son cedidos a una cadena transporadora de e- que los van tomando y cediendo sucesivamente (proceso de oxidación-reducción). Estos e- se utilizan para reducir NADP+ a NADPH. En este recorrido tb. se libera E, que se utiliza para sintetizar ATP. Los e- perdidos son repuestos por el H2O, que sufre una fotólisis (la cual tb. proporciona H+ para obtener NADPH: fotones H2O → 2 H+ + 2 e- + ½ O2 Las reacciones redox absorben E luminosa y la transforman en E química en forma de ATP y piridín-nucleóticos reducidos (NADPH2 o NADH2). Hay una transferencia de e- de un donador (H2O en la fotosíntesis oxigénica), que sufre una fotolisis, hasta un aceptor final, el NADP+, que queda reducido. : luz H2O + NADP+ + ADP + Pi → NADPH2 + O2 + ATP (I) Hay una transferencia de e- desde un donador (H2O), que sufre una fotólisis, hasta un aceptor final (NADP+) (→ piridín-nucleótido) que queda reducido (NADPH2, o mejor, NADPH + H+). El O2 se desprende como desecho. |
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| Balance de la fase luminosa: NADPH y ATP, los cuales se usarán la sig. fase. | ||
| Fase oscura | Tiene lugar en el estroma de los cloroplastos. Es un cj. de reacciones independientes de la luz, que utilizan el ATP y el pode reductor del NADPH, originados en la fase ant., cuyo objetivo es la captación de CO2, (→ fijación del C) su reducción y su asimilación para biosintetizar sust. orgánicas (→ glucosa,...). Los primeros pasos de esta fase constituyen una serie de reacciones comunes (→ ciclo de Calvin), al que siguen distintas rutas para formar dif. moléculas orgánicas. Se usan el ATP y el poder reductor de los NADH2 / NADPH2 producidos en la fase luminosa. CO2 + NADPH2 + ATP → NADP+ + 1/n (CH2O)n + ADP + Pi |
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| Sumando ambas ec. tenemos la ec. global de la fotosíntesis: luz H2O + NADP+ + ADP + Pi → NADPH2 + O2 + ATP CO2 + NADPH2 + ATP → NADP+ + 1/n (CH2O)n + ADP + Pi _____________________________________________________________ CO2 + H2O → 1/n (CH2O)n + O2 |
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FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FOTOSÍNTESIS
| La luz | • ↑ intensidad de la iluminación → ↑ fotosíntesis. Pero hay adaptaciones a la intensidad de la iluminación. • Influye el tiempo de iluminación (fotoperiodo). • Influye el color de la luz (sus dif. longitudes de onda), ya que hay dif. pig. en los complejos antena. |
| La concentración de CO2 | ↑ [CO2] → ↑ fotosíntesis hasta un valor máx. en que se estabiliza debido a la saturación de la enzima rubisco en el ciclo de Calvin. |
| La temperatura | ↑ Temperatura → ↑ fotosíntesis, hasta un lím. de T en que se desnaturalizan las enzimas. Cada sp tiene una T óptima. |
| La humedad | ↓ humedad → ↓ captación del CO2 (las plantas cierran los estomas para evitar pérdidas de agua). |
| La concentración de O2 | ↑ [O2] → ↓ fotosíntesis (debido a la fotorrespiración). |
| Ver la FASE LUMINOSA DE LA FOTOSÍNTESIS Ver la FOTOSÍNTESIS BACTERIANA Ver la FASE OSCURA DE LA FOTOSÍNTESIS Ver la FOTORRESPIRACIÓN Y PLANTAS C4. CICLO DE HATCH-SLACK |
