UNIVERSIDAD DE COSTA RICAESCUELA DE BIOLOGÍACURSO INTRODUCCIÓN A LA FISIOLOGÍA VEGETAL.

FOTOSÍNTESIS:

Primera parte

Elysia chlorotica (Mollusca: Gastropoda)Transferencia horizontal de genes

Vaucheria litorea (Protista)

Realizan simbiosis con zoozanthelas o algasBivalvos, corales y otros.

Pulgón de leguminosas tiene carotenoides en especial xantofilas

Salamandra que hace simbiosis en sus huevos con algas.

Avispa tiene pigmentos que capta luz y produce electricidad

https://www.youtube.com/watch?v=Erq_HP36dtI

https://www.youtube.com/watch?v=9GSvZ4x_t7U

FOTOSINTESIS ANOXIGÉNICANo libera oxígeno y usa donador de electrones distinto al agua, por lo tanto no tienen fotosistema II. Los organismos tienen bacterioclorofila

Sulfobacterias purpúreas: emplear H2S como dador de electrones y acumulan el azufre en su interior.

Sulfobacterias verdes: también utilizan al sulfuro de hidrógeno, pero a diferencia de las purpúreas no acumulan azufre en su interior.

Bacterias verdes: carentes de azufre usan materia orgánica, tal como ácido láctico, como donadora de electrones.

LAS CIANOBACTERIAS SON OXIGÉNICAS

Sulfobacterias verdes

Sulfobacterias purpúreas Bacterias verdes

http://www.blogger.com/wiki/Hidr%C3%B3genohttp://www.blogger.com/wiki/Azufre

FOTOSINTESIS OXIGÉNICAFOTOSINTESIS OXIGÉNICA

PROCESOS FOTOQUIMICOSPROCESOS FOTOQUIMICOS PROCESOS BIOQUIMICOS PROCESOS BIOQUIMICOS

Flujo electrónico

Fotólisis agua

ATP NADPH+H+

CO2 fixation

Ciclo de Calvin

Espectro absorción pigmentos fotosintéticos

300 800700600500400 900

Clorofila a

Clorofila b

Carotenos yFicobilinas

Absorción

Longitud de onda (nm)PAR MicroEinsteins/m2/s Micromoles de fotones/m2/s.

Anillo de porfirina

Estructura del Cloroplasto

Espacio Intermembrana

Granum(pila de tilacoides)

Membrana del Tilacoides

Lumen del tilacoide

Control entrada y salida de sustancias

Pigmento fotosintéticos (oxidar el agua y formar ATP y NADPH),

Las enzimas usan el CO2 para producir carbohidratos,.

thȳlako- θύλακος gr. 'bolsa' + -eid(és) -ειδ-ής/-ές gr. 'que tiene el aspecto de

bolsa']

Organización del tilacoide

Los fotosistemas: son organizaciones de pigmentos y proteínas.

El centro de reacción del fotosistema II, con sus antena y proteínas está localizado fundamentalmente en los tilacoides granales.

El fotosistema I se encuentra mayormente en los tilacoides estromales.

La ATP sintasa es abundante en los tilacoides estromales.

Los citocromos b6/f se encuentra tanto en los tilacoides granales como en los estromales.

Distribución de los fotosistemas

Fotosistema

Cada fotosistema contiene carotenos, clorofilas y proteínas. Además de una molécula de clorofila-a denominada molécula diana del centro de reacción.

Incidencia de la luz sobre los fotosistemas

Plastocianina

Plastoquinona

FOTOSISTEMA I

FOTOSISTEMA II

Antenas o LHC (light harvesting complex) LHCII

monómero trímero

Complejo LCHC II

Genes del fotosistema II

Se han identificado muchos genes que codifican proteínas del fotosistema II.

Se les llama psb (photosystem b).

Algunos de estos genes son del genoma del cloroplasto y otros del núcleo.

Algunos codifican proteínas asociadas con las antenas, unidas a clorofilas o carotenoides.

Proteínas de PSII

Proteínas sulfurosas de PSII

Proporcion en contenido PSII:PSI• Proporcion PSII: PSI en eucariontes

1,5 : 1,0

• Pero esto puede variar según la condición en la que está la planta.

• En procariotes hay mayor proporcion de PSI.

• Los organismos que no liberan oxígeno o anóxicos solo tienen fotosistema I.

Transfertencia de electrones.

3H+

3H+

Lumen Tilacoide

EstromaFotón

Fotón

Transporte electrónico en el fotosistema II

“El término feofitina significa: f. Cualquier pigmento, derivado de clorofila, en el que se ha eliminado el metal central”.

Citocromo b6f. Proteína de Rieske

Los citocromos son proteínas que tienen un anillo compuesto de 4 pirrólicos con hierro como átomo central Fe

Fe

SS

“La proteína de Rieske es una proteína hierro-azufre componente del complejo del citocromo bc1 y del complejo del citocromo b6f descubierta y aislada por John S. Rieske y colaboradores en 1964”. Ayuda en la transferencia electrones.

http://es.wikipedia.org/wiki/Pirrol

Fotofosforilación no cíclica

Fotofosforilación cíclica

Fotólisis de agua

Fotólisis del agua en el fotosistema II

Introdución de H+ al lumen

ATP-sintasa

La síntesis de ATP en el complejo CF1 tiene lugar por cambios conformacionales al girar el canal CF0

por el paso de H+

Productos de la fase luminosa

ATP sintasa

3H+ 1ATP

1NADPH 6H+ 2ATP

Inhibidores del transporte de electrones

Mecanismos para evitar daños a los fotosistemas

Especies activas de oxígeno

Ciclo de la zeazanthina violaxanthina

La fotosíntesis artificial

R EGENERACIÓN DEL RECEPTOR DEL CO2

FIJACIÓN DEL CO2

REDUCCIÓN

Fotosistema I

Fotosistema II Fotosistema I

e-

e-

e-

H2O

O2

H+H

++

Fotón

e-

e-ADP+ Pi ATP

Fotón

e-

Fotón

e-

ADP + Pi

ATP

e-

e-

NADP+

H+H

++ +H+NADPH

Cadena de t ransporte

electrónico

Cadena de t ransporte

electrónico

FLUJO DE ELECTRONES NO CÍCLICO

FLUJO DE ELECTRONES CÍCLICO

3 x CO2

P

1 x gliceraldehido 3-fosfato

+H+6 x NADPH

3 x ATP

6 X ATP3 x ADP

6 x ADP

6 x Pi

6 x NADP

COMPUESTO

S ORGÁNICOS

FASE BIOQUÍMICA - CICLO CALVIN BENSON

6 x 1,3-bifosfoglicerato

PP

6 x gliceraldehido 3-fosfato

P

6 x 3-fosfoglicerato

P

3 x ribulosa 1,5 bifosfato

P P

5 x gliceraldehido 3-fosfato

P

FASE LUMINICA

Diapositiva 1Diapositiva 2Diapositiva 3Diapositiva 4Diapositiva 5Diapositiva 6Diapositiva 7Diapositiva 8Diapositiva 9Diapositiva 10Diapositiva 11Diapositiva 12Diapositiva 13Diapositiva 14Diapositiva 15Diapositiva 16Diapositiva 17Diapositiva 18Diapositiva 19Diapositiva 20Diapositiva 21Diapositiva 22Diapositiva 23Diapositiva 24Diapositiva 25Diapositiva 26Diapositiva 27Diapositiva 28Diapositiva 29Diapositiva 30Diapositiva 31Diapositiva 32Diapositiva 33Diapositiva 34Diapositiva 35Diapositiva 36Diapositiva 37Diapositiva 38Diapositiva 39Diapositiva 40Diapositiva 41Diapositiva 42Diapositiva 43Diapositiva 44Diapositiva 45Diapositiva 46Diapositiva 47Diapositiva 48Diapositiva 49Diapositiva 50Diapositiva 51Diapositiva 52Diapositiva 53Diapositiva 54Diapositiva 55Diapositiva 56Diapositiva 57Diapositiva 58