La Fotosíntesis Reacciones dependientes de luz

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1°- Reacciones dependientes de la luz: durante esta fase la anergia lumínica proveniente del sol es transformada en energía química utilizable por las plantas y se produce o2 como una sustancia de desecho.

Los hechos que ocurren en la fase luminosa de la fotosíntesis se pueden resumir en estos puntos:

- Síntesis de ATP o fotofosforilación que puede ser:

- acíclica o abierta

- cíclica o cerrada

- Síntesis de poder reductor NADPH

- Fotolisis del agua

Fotofosforilación:

En las plantas superiores se encuentran dos tipos de clorofila, a y b, distribuidas en dos fotosistemas. En el fotosistema I se realiza la síntesis cíclica de ATP, que es independiente de la fotólisis del agua y de la formación de NADPH pero forma una pequeña unión convirtiéndose en NADPH+ , que durante el paso de los electrones; mientras que la fotofosforilación no cíclica, está acoplada al transporte de electrones desde el agua, en el fotosistema II a través de una cadena de proteínas que se desplaza a través del sistema, para ir al 1 pero cuando hay una falta de electrones por el movimiento de estos la clorofila es recibe un rompimientos de la molécula del agua

*Fase luminosa acíclica

Es la primera etapa de la fotosíntesis que ocurre en el tilacoide o en la grana, ya que está compuesta por varios tilacoides; la unidad fotosintética es el cuantosoma que se encuentra en la membrana del tilacoide y está formado por dos partes, por los fotosistema PS I (p700) y II (p680), y por la cadena transportadora de electrones. Cabe destacar, que los fotosistema están formados por dos complejos, la primera parte es el complejo antena que está formado por clorofila y la segunda parte es el centro de reacción también formado por clorofila; la diferencia entre el centro de reacción y el complejo de antena, es que el complejo antena se encarga de recibir y el centro de reacción es el que libera a los electrones.

Por otra parte, los complejos que forman parte de la cadena transportadora de electrones son: Feofitina (Pheo), Pastoquinona (PQ), Citocromo b6f (Cyt b6f), Plastocianina (PC), estos complejos van desde el PS II al I; Receptor A, Ferrodoxina (Fd) y Ferredoci NADP oxidoreductasa (Fd – NADP ox – red).

Etapa de la fase luminosa acíclica:

①Fotoexcitación de la Clorofila: Cuando llega la luz en forma de paquetes, los cuales son fotones, que son recibido por el complejo de antena donde la energía es transmitida por todo este complejo hasta llegar el centro de reacción que libera 2 electrones que se van a ir a la cadena transportadora de electrones. Este proceso ocurre tanto el PS I y II. Cuando los electrones llegan a la cadena transportadora, estos saltan por todo ese complejo.

② Fotoreducción del NADP+: Los dos electrones que proceden del centro de reacción del PS I, al llegar al final de la cadena transportadora de electrones los recoge el NADP+ y se convierte en NADPH. Cabe destacar que NADP+ entra oxidado y sale reducido porque gana electrones; este NADPH se forma para ir posteriormente a la fase oscura.

③ Fotólisis del Agua: El centro de reacción del PS I pierde electrones puesto que estos salen y saltan por la cadena transportadora y al final de esta el NADP+ se los lleva; y para recuperar electrones el centro de reacción del PS II los libera, pasan por la cadena transportadora y reemplazan los que se fueron en el PS I. Ahora bien, los electrones que vienen del agua reemplazan los que se fueron en el centro de reacción del PS II, este proceso se da porque cuando la molécula del agua se rompe libera 2 frotones, media molécula de oxígeno y electrones, el cual reemplazan los que se fueron del PS II; a este proceso se le conoce como Fotolisis del Agua.

➃ Fotofosforilación del ADP: Cuando los electrones saltan a lo largo de la cadena transportadora de electrones el citocromo b6f bombea protones (H+) hacia el interior del tilacoide para formar ATP.

*Fase Luminosa Cíclica

Los electrones liberados, después de llegar a la ferredoxina, pasan a las plastoquinonas, y siguen la cadena de transporte de electrones hasta regresar a la plastocianina y al fotosistema I; por tanto, se genera ATP pero no NADPH. Esto sirve para compensar el hecho de que en la fotofosforilación acíclica no se genera suficiente ATP para la fase oscura.

Esta fase, solo interviene de forma exclusiva del fotosistema I, generándose un ciclo de electrones que en cada vuelta da lugar a síntesis de ATP. Al no intervenir el fotosistema II, no hay fotólisis del agua y, por ende, no se produce la reducción del NADP+ ni se desprende oxígeno, únicamente se obtiene ATP.

2°- Reacciones no dependiente de la luz (CICLO DE CALVIN-BENSON)

En esta fase, se va a utilizar la energía química obtenida en la fase luminosa, en reducir CO2, Nitratos y Sulfatos y asimilar los bioelementos C, H, y S, con el fin de sintetizar glúcidos, aminoácidos y otras sustancias.

Las plantas obtiene el CO2 del aire a través de los estomas de sus hojas. El proceso de reducción del carbono es cíclico y se conoce como Ciclo de Calvin., en honor de su descubridor M. Calvin.

La fijación del CO2 se produce en tres fases:

☞Carboxilativa: El CO2 se fija a una molécula de 5C, la ribulosa 1,5 difosfato, formándose un compuesto inestable de 6C, que se divide en dos moléculas de ácido 3 fosfoglicérico conocido también con las siglas de PGA

☞Reductiva: El ácido 3 fosfoglicérico se reduce a gliceraldehido 3 fosfato, también conocido como PGAL, utilizándose ATP Y NADPH.

☞Regenerativa/Sintética: Las moléculas de gliceraldehido 3 fosfato formadas siguen diversas rutas; de cada seis moléculas, cinco se utilizan para regenerar la ribulosa 1,5 difosfato y hacer que el ciclo de Calvin pueda seguir, y una será empleada para poder sintetizar moléculas de glucosa (vía de las hexosas), ácidos grasos, amoinoácidos... etc.; y en general todas las moléculas que necesita la célula.

En el ciclo para fijar el CO2, intervienen una serie de enzimas, y la más conocida es la enzima Rubisco (ribulosa 1,5 difosfato carboxilasa/oxidasa), que puede actuar como carboxilasa o como oxidasa, según la concentración de CO2.

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