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5/20/2018 1 FOTOSINTESIS
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FOTOSNTESIS
Ing. M Sc. Hilvio Castillo
http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=Oz-BLzxyb1zoPM&tbnid=hsj_Dw_Eq7DcsM:&ved=0CAUQjRw&url=http://ies.rayuela.mostoles.educa.madrid.org/deptos/dbiogeo/recursos/Apuntes/ApuntesBioBach2/4-FisioCelular/MetFotosintesis.htm&ei=Xl6zUtLqFNSgkQfGt4C4CA&bvm=bv.58187178,d.eW0&psig=AFQjCNHEctQZOVmPo7J11t-Cx5JaDwj_YA&ust=1387570370440001 -
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Consideraciones Globales
de la Fotosntesis
http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=Oz-BLzxyb1zoPM&tbnid=hsj_Dw_Eq7DcsM:&ved=0CAUQjRw&url=http://ies.rayuela.mostoles.educa.madrid.org/deptos/dbiogeo/recursos/Apuntes/ApuntesBioBach2/4-FisioCelular/MetFotosintesis.htm&ei=Xl6zUtLqFNSgkQfGt4C4CA&bvm=bv.58187178,d.eW0&psig=AFQjCNHEctQZOVmPo7J11t-Cx5JaDwj_YA&ust=1387570370440001 -
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Procesos Fisiolgicos
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El metabolismo es una red de rutas con reacciones acopladas dedegradacin (catabolismo) y sntesis (anabolismo)
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Consideraciones globales de la fotosntesis
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Consideraciones globales de la fotosntesis
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Experiencias de Joseph Priestley: la falta deaire apagaba la llama de una vela.
Experienciasde Priestley
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Experiencias de Joseph Priestley: la falta deaire produca la muerte de un ratn.
Experienciasde Priestley
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Experiencias de Joseph Priestley: la muertedel ratn no se produca si, junto con l, se
situaba una planta.
Experienciasde Priestley
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La fosforilacin oxidativase refiere a la sntesis qumicade ATP impulsada por el proceso exergnico detransferencia de electrones desde el NADH al O2
La fosforilacin oxidativa junto con la fotofosforilacin(sntesis de ATP impulsada por luz) son los dosprocesos transductores de energa ms importante enla bisfera
La mayor parte del ATP sintetizado por los organismosaerbicos es consecuencia de la fosforilacin oxidativay de la fotofosforilacin
Procesos transductores de energa
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FOSFORILACIN OXIDATIVASntesis qumica de ATP impulsada por elproceso exergnico de transferencia deelectrones desde el NADH al O2
FOTOFOSFORILACINSntesis qumica de ATPimpulsada por absorcinde fotones de luz
SNTESIS DE ATP
CARBONO
HETERTROFOS AUTTROFOS
Procesos transductores de energa
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Nutricin Auttrofa
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Fotosntesis oxignica
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Fotosntesis anoxignica
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Fotosntesis anoxignica
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Fotosntesis Oxignica Esencialmente toda la energa libre utilizada por los organismos vivos se
origina de la energa solar que es atrapada durante el proceso conocido
como Fotosntesis. La fotosntesis (del griego antiguo [foto], "luz", y [sntesis],
"unin") es la conversin de energa luminosa en energa qumica estable,siendo el Adenosn trifosfato (ATP) la primera molcula en la que quedaalmacenada esa energa qumica.
Con posterioridad, el ATP se usa para sintetizar molculas orgnicas demayor estabilidad.
Los organismos fotosintticos, como las plantas y algunas bacterias,convierten el 95% de la luz solar en energa qumica mediante eficientesreacciones y en menos de una milmillonsima parte de un segundo. Sinembargo, las clulas fotovoltaicas solo aprovechan un 20% la energalumnica.
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A) RAYOS DEL SOL 100 unidadesforma de energa diluida
B) CALOR, 98 unidadesforma de energa muy
diluida (dispersa)
C) AZUCARES2 unidades de
energa concentrada
HOJAsistema de conversinde energa
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Consideraciones globales de la fotosntesis
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Fotosntesis Oxignica
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Fotosntesis Oxignica
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Consideraciones globales de la fotosntesis
I t i d l f t t i l t t l i Un auto
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Importancia de la fotosntesis en el contexto ecolgico: Un autorecorre en promedio 15 000 Km ao-1y produce 4 t CO2ao-1,1/4 ha (2500 m2) de Eucalyptus fija 4 t CO2 ao-1 por elproceso de FOTOSNTESIS
Los fertilizantes de la agricultura pueden ser considerados como la fuente38 antropognica ms importante de N2O, que supone el 70% de los gases deefecto invernadero
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FOTOSNTESISOXIGNICA
FASE FOTOQUMICAO LUMINOSA
FASE BIOSINTTICAU OBSCURA: CICLODE CALVIN
FASE ACCLICA FASE CCLICA
Fotosntesis Oxignica
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Fase 1: Luminosa
Fase 2: Oscura
Absorcin de Luz
Fotolisis del Agua Reduccin de NADP a NADPH Sntesis de ATP
Fijacin y reduccin de CO2 Conversin en carbohidratos
Fases de la Fotosntesis
http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=WLNN9tYSREWGEM&tbnid=y6jMbGy7O-pRlM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.biologiasur.org%2Fapuntes%2Forganizacion%2Fcelula-eucariotica-iii.html&ei=Li64UrPHE4i0kQe2zoHgCw&bvm=bv.58187178,d.eW0&psig=AFQjCNEHp-2LXAjJcn-VTRVyENnyN0PVKg&ust=1387888390682973 -
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Por cada molcula de CO2que es reducido a
azucares se emplean 3 ATP y 2 NADPH+H+.Para la formacin de una molcula de hexosase necesitan 18ATP y 12NADPH+H+.
As la ecuacin para las plantas C3 ser:
6C02+ 12 NADPH+H++ 12 H2O + 18 ATP
hC6H12O6+ 12 NADP++ 18 ADP +18 Pi
Fases de la Fotosntesis
FOTOSNTESIS Y QUIMIOSNTESIS
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FOTOSNTESIS Y QUIMIOSNTESISNutricin auttrofa
Quimiosntesis
Fotosntesis
algas
vegetales
bacterias
Luz solar fuente deenerga
Oxidacin
C. inorgnicos
fuente de
energa
Cloroplastos
PigmentosHojas
Estomas
Intercambiode gases
F. lumnica F. oscura
Doblemembrana
Estroma
Tilacoides
Clorofilas Carotenoides ficobilinas
Fotosistemas
Energaqumica
Poderreductor
Materiaorgnica
oxgeno
CO2
Saviaelaborada
realizada por
formados por
se encuentranen las
contienen
seagrupan
son
se realiza
se realiza
reducen al
base de la
constituye la
realizanel
genera
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Fases de la Fotosntesis
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Estructura del Aparato
Fotosinttico
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Epidermis
super ior
Parnqu ima
empalizada
Vaina
del hazTraqueida
Tubo
cr iboso
Parnqu ima
lagunar
Apoplasto
Epidermis
infer ior
Aire
1
2
3
4
5
1.ytraqueida> yvaina
2.yvaina> yapoplasto
3.yapoplasto> ypar.
4.ypar> yapoplasto.
5.yapoplastor> yaire.
yaire.= -50 MPa
Establezca las partes de una seccin de hoja planta C3
Estoma
Cutcu la
Cu tcu la
Proceso de Transpiracin
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Proceso de Transpiracin
Parnqu im a
empalizada
Parnqu im a
lagunar
E t t d l l l t
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Estructura del cloroplasto
E t t d l l l t
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Estructura del cloroplasto
E t t d l l l t
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Estructura del cloroplasto
E t t d l l l t
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Estructura del cloroplasto
E t t d l l l t
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Estructura del cloroplasto
E t t d l l l t
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Estructura del cloroplasto
E t t d l l l t
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Es el MaquinariaFotosinttica Laboratoriode Sntesis Orgnica Realiza su interconversiones energticas por medio de gradientes de protones
(similar a la mitoconda). Semiautnomo. Energtico y anablico Teora endosimbitica. Clula eucariota: VEGETAL. 40 50 cloroplastos/clula (500 000 cloroplastos/mm2) Visibles al ptico. 3 9 m Forma variable: lenticular-ovoide. Distribucin cercana al ncleo y pared celular. Movimiento por fototactismo. Envoltura (externa e interna): interna (limita con el estroma y contiene muchas
enzimas metablicas) y externa. Dentro del estroma se encuentran estructuras membranosas llamadas
tilacoides, donde se encuentran los sistemas de captura de luz, las cadenas detransporte de electrones y las ATP sintasa; se agrupan en estructuras de pilas
de sacos que se comunican entre si, llamadas granas. Membrana tilacoidal - (grana e intergrana captacin de fotones y transporte deelectrones (e-).
Lumen tilacoidal: FOTOLISISdel agua y formacin de un GRADIENTE de H+. Estroma: Sntesis de molculas orgnicas
Estructura del cloroplasto
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Estructura del cloroplasto
http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/metabolism/photosynthesis.swf -
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Estructura del cloroplasto
Estructura del cloroplasto
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Estructura del cloroplasto
Estructura del cloroplasto
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Estructura del cloroplasto
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Genoma del cloroplasto de plantas
Vas de desarrollo de los Cloroplastos
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Vas de desarrollo de los Cloroplastos
Tipos de Plastos
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Tipos de Plastos
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Pigmentos
Fotosintticos
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Los pigmentos fotosintticos se encuentran en las plantas superiores
eucariotas en las membranas tilacoidales de sus cloroplastos.Los principales:A.- Clorofilas de emisin verdeazuladas (clorofilas diana):
Clorofila a 683 (absorcin a 683 nm en el rojo).Clorofila a 700 (absorcin a 700 nm tambin en elrojo).
B.- Clorofilas de emisin amarillo-verdosas:
Clorofila b.C.- Pigmentos isoprenoides:
Carotenoides, de emisin anaranjada.Xantofilas, de emisin amarilla.
Pigmentos fotosintticos
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Las clorofilas aparecen insertas en la membrana de los cloroplastos, a
las que se anclan por la cadena lateral constituida por un resto de fitol,asociadas a protenas y a otros pigmentos, con los que forman dosfotosistemas: fotosistema I y fotosistema II.
Cada fotosistema contiene alrededor de 200 400 molculas deprotenaclorofila, adems de pigmentos auxiliares, con los queconstituye la llamada antena.
La antena est formada por conjuntos ordenados de molculas declorofila, otros pigmentos y protenas, que se llaman complejoscolectores de la luz.
Slo una molcula de clorofila a en cada fotosistema conviertepropiamente la energa radiante (luz) en energa qumica, cuandorecibe un fotn con energa suficiente para cederla a las molculas dela antena, que se la van pasando.
Pigmentos fotosintticos
C f
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Ani l lo de
porf i r ina
Cola de fi tol
Su funcin es absorber la luz
Mantiene la clorofila integrada en lamembrana fotosinttica
Los dobles enlaces alternativospermiten la descolocacin de los
electrones favoreciendo la prdida deuno hacia un aceptor.
Estructura de la Clorofila
E t t d l Cl fil
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Estructura de la Clorofila
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E t t d l C t id
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Estructura de los Carotenoides
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E t t d l Fi bili
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Estructura de las Ficobilinas
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Energa
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Tierra
Longitudes de onda corta son
irradiadas desde el sol (0.2 a 4.0 micrones)
Parte de la energa solar se
refleja al espacio por la nubes
el polvo y las superficies
reflectoras de la tierra.
Aproximadamente el
50 de la luz llega a la
superficie terrestre
Atmsfera
La tierra irradia calor de longitudes de
onda larga (12 micrones, absorbidas
por las nubes y difundidas lentamente
al espacio.
Sumidero de calor
del espacio exterior
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LUZ: Descripcin Cuntica (Max Plank, 1900)
Planck: la luz es producida cuando los tomos emiten discretas cantidadesde energa, un quantum de energa luminosa es un fotn.
La intensidad de la luz se determina por el nmero de fotones emitidos cadasegundo, segn la longitud de onda.
La luz es un flujo de partculas, llamadas FOTONES. No tienen masa, viajan a una velocidad constante
La luz es una forma de radiacin electromagntica.
Tiene propiedades de onda y partcula.
Segn la Ley de Einstein, una molcula reaccionar slo despus de haberabsorbido un fotn de energa (hv).
As los fotones reaccionan con las molculas de clorofila.
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Espectro electromagntico
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Espectro electromagntico
Espectro electromagntico
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Espectro electromagntico
Cuanto menor es la longitud de onda de la radiacin, las estructuras con lasque puede interactuar son menores, y su energa es mayor. En este sentido,las radiaciones gamma, cuya longitud de onda es del orden de magnitud delncleo del tomo, son ms energticas que las ondas de radio difusin (AM),cuyo tamao es de centenares de metros, y la luz violeta de 400 nm es msenergtica que la roja de 700 nm.
Espectro electromagntico
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p g
Espectro electromagntico
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p g
la clorofila a extrada con ter (por tanto en solucin en ter) presenta un nicomximo a 660nm en la zona del rojo. Sin embargo, en tilacoides se detectantres mximos de absorcin debidos a chl a para de 673, 680 y 700 nm.
Cmo puede explicarse este hecho si en los tilacoides existe una sola clasede chl a?
Espectro electromagntico
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p g
El nmero de fotones es proporcional a la luminosidad, pero la energa delfotn est relacionada con el color (longitud de onda) de ste
Espectro electromagntico
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p g
Balance de radiacin en la superficie
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Tierra/Superficie
Balance de energa por
radiacin en la superficieterrestreRn = Rns + RnlRns=(1)Rs
Rnl=Rl,down Rl,up
Ra Radiacin solar incidenteen el techo de la atmsfera Rs Radiacin solar incidente
en la superficie terrestre
p
Propiedades del Fotn
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Propiedades del FotnLa energa de un fotn es directamente proporcional a la frecuencia de laradiacin:
E = h
h (constante de Plank) = 6.626 x 10 -34joules/s= ciclos/sEl contenido de energa de la luz es inversamente proporcional a su longitud de
onda.
c = 3 x 108m/s = 299 792 km/s (velocidad de la luz) = longitud de onda (m)
hcE
Propiedades del Fotn
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Longitud de onda1 Amgstrom (A) = 10-10m1 nanometro (nm)= 10-9m1 micrometro (m) = 10-6m
1 m = 1000 nmFrecuencia1 kilohertzio (KHz) = 103Hz1 megahertzio (MHz) = 106Hz1 gigahertzio (GHz) = 109Hz
Propiedades del Fotn
Propiedades del Fotn
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Propiedades del FotnSegn la ley de Einstein, una molcula reaccionar slo despus de haber absorbidoun fotn de energa (h) y, por tanto, un mol de un compuesto absorber N, siendo N =6,023.1023, el nmero de Avogrado, fotones de energa:
E = Nh c/La energa total de fotones absorbidos por un mol de compuesto es un Einstein. La
energa de los fotones tambin se puede expresar en trminos de electrn voltios.Entonces, la cantidad de energa aportada por un mol de fotones o Einstein delongitud de onda de 680 (6,8.10-7), absorbidos preferentemente por la clorofila aserigual a:
E = (6,023.1023
x 6,626.10-34
J.s x 3.108
m/s)/ 6,8.10-7
m
E = 176 Kj por mol de fotones
Light energy, hv
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g gy,
Electromagnetic energy:E = h
= hc/
1 mol of photons = 1 Einstein (varies with )
Example calculation in kJ/mol at 400 nm:1 Einstein = (6.62x10-34J-sec) (3x108m/sec) (109nm/m) (1/400 nm) (6.02x1023)
= 300000 J/mol = 300 kJ/mol.
Likewise at 700 nm: 1 Einstein = 171kJ/mol
The amount of energy in 1 Einstein depends
on .
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Porqu las plantas son
verdes?Luz transmitida
Espectro electromagntico
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Electrn voltio
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Se define 1 eV (electrn voltio) como la cantidad de energa que adquiereun electrn o partcula cargada, cuando es acelerado en el vaco, a travsde una diferencia de potencial de 1 voltio
1eV = 1.6022 10-19Joule = 23 Kcal/mol
- +V=1 v
Ec = 1 evANODOCATODO
Electrn voltio
Nota: dentro del espectro visible, la energa portada por los fotones oscilaentre 0.5 eV para el infrarrojo y 2.9 eV para el ultravioleta.
Por ejemplo, la luz roja 680 nm tiene una energa de 1.82 eVaproximadamente (1.82 eV x 23 Kcal/mol = 42.09 Kcal por Einstein).Mientras que en la luz azul 470 nm es de 2.64 eV x 23 Kcal/mol = 60.72 Kcalpor Einstein.
Energa de excitacin o excitn
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Para que la energa de un fotn pueda ser utilizada para impulsar una transformacinfsica o qumica, lo primero que hay que conseguir es que interacte con una molculaque lo absorba. Lgicamente, en el momento en que es absorbido, el fotn deja de serun fotn y su energa se suma a la que ya tiene la molcula. Este exceso de energalocalizado en la molcula tras la absorcin se denomina energa de excitacin o excitn.
Un electrn orbital absorbe un fotn y pasa a un nivel energtico superior. La luz y laradiacin UV pueden excitar electrones perifricos y la radiacin X y , electronesinternos.
Energa de excitacin o excitn
Transicion
Energtica Dis cr eta
Depende de
frecuencia de la
longi tud de onda
del FOTON
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Cuando un fotn de una cantidad de energaadecuada impacta en la molcula de clorofila a, ele- de la orbita basal salta a un orbital de >energa(estado excitado) en un lapso de 10-15seg.
Posteriormente el e
-
regresa al estado basal condesprendimiento de energa en forma de calor y deluz de
Chl*
Energy transduction: Chl* -- > Chl+
Photooxidation: 2 HOH -- > O2+ 4 H++ 4 e
Photoreduction:
NADP+
+ 2 H+
+ 2 e -- > NADPH + H+
Photophosphorylation:ADP + Pi -- > ATP using PSII, cyt bf and PSI
Cyclic-Photophosphorylation:ADP + Pi -- > ATP using cyt bf and PSI only
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Parte de la energa luminosa
absorbida por clorofilas ycarotenoides se almacena al finaldel proceso fotosinttico comoenerga qumica. La mayora delos pigmentos actan como unaantena (en un complejo antena)captando la luz y transfiriendo la
energa (proceso fsico) al centrode reaccin al que estnasociados y donde se transfierenelectrones desde la clorofila a unamolcula aceptora de electrones(proceso qumico).
Los pigmentos en el complejoantena estn ordenados demanera que canalizan la energaabsorbida hacia el centro dereaccin (CR).
Transferencia de energa de pigmentos a centro de reaccin
iensa que la energa de excitacin o exciton se transfiere desde la clorofila que absorbe la luz hastro de reaccin por resonancia (recordemos que es un mecanismo de transferencia de energa quica radiacin no requiere contacto fsico entre molculas y no implica transferencia de electrones)
http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=ezPCuCW1Kvi3xM&tbnid=aXo5fSiSuBbBgM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww-3.unipv.it%2Fwebbio%2Fanatcomp%2Ffreitas%2F2008-2009%2Fbiocell_BT08-09.htm&ei=JwupUpnqPMKSkQfm44CYAQ&bvm=bv.57799294,d.eW0&psig=AFQjCNFCQWXFP_2QT-XLKCRqsyBUasWUuQ&ust=1386896522266637 -
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Lumen
Membrana dTilacoide
Estro
ene dos molcu las de
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Atrapan fotones de
di ferente long i tud d e onda.
Cuand o un a m olcu la se e
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ica radiacin, no requiere contacto fsico entre molculas y no implica transferencia de electrones).
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Transferencia de energa de pigmentos a centro de reaccin
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Transferencia de energa de pigmentos a centro de reaccin
Absorcin de luz
http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=KC0AYRk-3wjveM&tbnid=9sgraXenE5e4kM:&ved=0CAUQjRw&url=http://biologiacampmorvedre.blogspot.com/2013/02/bloque-ii_2458.html&ei=fq20Up_IBa_MsQT5h4LACA&bvm=bv.58187178,d.eW0&psig=AFQjCNGXVaBmF2ofuFSayErPgieo9H__XA&ust=1387658954474291 -
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Absorcin de luz
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Cada fotosistema contiene carotenos, clorofilas y protenas. Estas molculascaptan la energa luminosa y la ceden a las molculas vecinas presentes encada fotosistema hasta que llega a una molcula de clorofila-a denominada
molcula diana.
Las diferentes sustancias captan luz de diferente longitud de onda. De estamanera, gran parte de la energa luminosa es captada.
Una molcula de clorofila excitada puede disipar la energa, volver a su estadooriginal, de varias formas:
Por conversin interna, es decir, en forma de calor: este proceso es muyrpido (
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Se piensa que la energa de excitacin se transfiere desde la clorofila queabsorbe la luz hasta el centro de reaccin por resonancia (recordemos que esun mecanismo de transferencia de energa que no implica radiacin, norequiere contacto fsico entre molculas y no implica transferencia de
electrones).
Procesos fotoqumicos
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Absorcin de luz
Estadoexcitado
Disipacin
Mecanismos radiativos Mecanismos no radiativos
1) Fluorescencia
2) Fosforescencia
h h
Qumicos
(1) Singlete
(2) Triplete
Fsicos
(1) Conversin interna
(2) Entrecruzamientoentre sistemas
Efecto netoEfecto neto
h qh G
Efecto neto
Consecuencia de la absorcin de luz por los tomos
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Procesos intramolecularesLa absorcin de luz visible o ultravioleta por una molcula
promueve un electrn a un orbital de mayor energa
Estado basal
Estado electrnico excitado singulete
h
Estado basal
h
Estado electrnico excitado t r ip lete
Se produjoinversin de spin
p
T f i d d i t t d i
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Fluorescencia o Fosforescencia
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Diagrama de Jablonski
So
S1
absorcin
fluorescencia
T1
fosforescencia
cruce entre sistemassin emisin
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Fluorescencia
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Emisin de un fotn por transicin de un electrndesde el S
1
al estado fundamental.
El fotn emitido es de longitud de ondams larga o energa menor, que laradiacin absorbida originariamente
+ hS1So
Sin cambio en multiplicidad de spinVida media de la fluorescencia: 10-910-5seg
Fluorescencia
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Proceso por el cual se produce la emisin de luz durante la transisindel estado singlete directamente al estado basal. Es extremadamenterpido : lapso de 10-12 s.
Normalmente hay una pequea disminucin de energa entre laabsorsin y la reemisin y por lo tanto la de la luz fluorescente esligeramente > que la de la luz absorbida.
El pequeo aumento en la es debida a la prdida de energa porconversin interna.
La fluorescencia constituye para la planta un fenmeno enteramentederrochador de energa, sin embargo la magnitud de dicho fenmenoes muy pequeo. Por cada 100 fotones absorbidos, slo de 3 a 6fotones son reemitidos.
La fluorescencia de la clorofila en solucin, por otro lado escompletamente brillante, puesto que el, proceso que normalmenteconduce la energa de excitacin de la fotosntesis se encuentrainterrumpido.
La fluorescencia de la clorofila es invariablemente roja, an si la luzexcitante es azul, verde o amarilla. La luz fluorescente es emitida en latransisin desde el primer estado singlete, y las molculas promovidasa estados mayores de excitacin por fotones ms energticos debende disipar parte de su energa como calor antes de poder fluorecer.
Fosforescencia
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Fosforescencia
El fotn emitido es de longitud de ondamucho ms larga que el fotn absorbido
Emisin de un fotn por transicin de un electrn
desde T1al estado basal.
+ hT1
So
Cambio en multiplicidad de spin
Vida media de la fosforescencia: 1 mseg a varios seg
Fosforescencia
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Proceso por el cual se produce la emisin de luz durante la transisindel estado de triplete al estado basal. Es ms lento que la
fluorescencia : lapso de 10-4 a 10 s o ms luego de la absorcin delfotn original.
Se caracteriza por que luego de una prdida de energa porconversin interna, la de la luz fosforescente emitida es mucho >que la de la luz absorbida.
Aunque el estado de triplete puede alcanzarse en plantas iluminadas,este proceso no ha sido observado en clulas vivas.
Fosforescencia
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Existen 2 estados excitados principales para la molcula de clorofila a. La absorcin de luz roja (680 nm) conduce la molcula al de menor
pero a la vez el ms importante de los niveles denominado primerestado excitado singlete. Este estado se correlaciona con el estadobasal, donde los e- estn apareados.
A partir de este nivel los e- caen al subnivel, ms bajo del estado de
singlete a travs de pequeas transiciones que separan los subnivelesrotacionales y vibracionales. Cada una de estas transiciones es tan pequea que la asociada con
ellas no se perciba como radiacin, sino como calor. Este proceso esdenominado de Conversin Interna, puesto que resulta en la disipasinde la energa recibida como calor, la cual contribuye slo para elmovimiento cintico de las molculas pero no para la fotoqumica.
Transferencia de energa de pigmentos a centro de reaccin
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La luz azul (440 nm) promueve que los e- de la molcula de clorofila a,alcancen niveles de excitacin ms elevados que el primer estadoexcitado singlete alcanzando el segundo o tercer estado singlete.
A partir de aqu estos e- retornan al primer estado singlete, pasandopor la misma serie de subniveles de cada estado excitado, disipando laenerga absorbida como calor por conversin interna.
Una vez que se alcanza el subnivel ms bajo del primer estado singleteel e- puede pasar al estado excitado de triplete, donde los e- secaracterizan por no estar apareados; por lo tanto, ste estado triplete nose alcanza por absorcin directa por parte de las molculas que seencuentran en el estado basal. El estado de triplete es metaestable, esdecir es un estado en el cual la molcula de clorofila puede permanecerpor un tiempo largo. Hay considerable evidencia que molculas en el
estado de triplete existen dentro del cloroplasto, en una concentracinmuy baja del orden de 1 molcula de clorofila en 10 millones.
La clorofila absorbe un fotn y subsecuentemente transfiere un electrn a una
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fotn
e- de baja E
e-excitado(alta E)
clorofilaoxidada
Aceptorreducido
Donadoroxidado
reduccin
e- alta E
e- de alta E
Centro de Reaccin
Excitacin
Trasferencia de e-
al NADPH
La clorofila absorbe un fotn y subsecuentemente transfiere un electrn a unamolcula aceptora.Este evento primario de separacinde cargaes la nica reaccin fotosinttica
que directamente involucra a la energa luminosa