EL PROCESO DE LA FOTOSÍNTESIS

1. ENERGÍA EN LOS SERES VIVOS

2.  Todos los seres vivos
tienen como prioridad
producir o formar energía
para las diferentes
funciones.
 Dentro de la producción de
energía de los seres vivos
se comprenden dos
procesos:
1. FOTOSÍNTESIS.
2. RESPIRACIÓN
CELULAR.

3. I.- FOTOSÍNTESIS
 La fotosíntesis es una
de las funciones
biológicas
fundamentales.
 Por medio de la
clorofila contenida en
los cloroplastos, los
vegetales verdes son
capaces de absorber la
energía que la luz solar
emite como fotones y
transformarla en
energía química.
 Esta se acumula en las
uniones químicas entre
los átomos de las
moléculas alimenticias
formadas a partir de
CO2.

4. 1.1.-Plástidos.
 Los plástidos son
organoides
citoplasmáticos
especiales que están
presentes en las células
vegetales.
 Los más importantes
son los cloroplastos,
que se caracterizan por
poseer pigmentos.

5.  Cromoplastos: plástidos
con pigmento,
generalmente se
encuentran en los
pétalos de las flores,
frutos y raíces de ciertas
plantas superiores.
 El color rojo del tomate
se debe a la presencia del
cromoplasto
(carotenoide) llamado
licopeno.
 En las algas se
encuentran
cromoplastos que
contienen diversos
pigmentos como la
ficoeritrina y la
ficocianina.
 Leucoplastos: llamados
plástidos incoloros, se
encuentran en las células
embrionarias y en las
células de los órganos
que no reciben luz.

6.  Los amiloplastos
producen y almacena
gránulos de almidón,
carecen de ribosomas,
tilacoides y pigmentos
y son abundantes en
las raíces y tubérculos
de ciertas plantas.

7. Los cloroplastos :
Orgánulos que usan la
energía solar para impulsar
la formación de ATP y
NADH, compuestos
utilizados con
posterioridad para el
ensamblaje de azúcares y
otros compuestos
orgánicos. Al igual que las
mitocondrias, cuentan con
su propio ADN y
posiblemente se hayan
originado como bacterias
simbióticas intracelulares.

8.  En angiospermas y
gimnospermas el
desarrollo de los
cloroplastos es
desencadenado por la luz,
puesto que bajo
iluminación se generan los
enzimas en el interior del
proplasto o se extraen del
citosol, aparecen los
pigmentos encargados de
la absorción lumínica y se
producen con gran rapidez
las membranas, dando
lugar a los grana y las
lamelas del estroma.

9.  A pesar de que las semillas
suelen germinar en el
suelo sin luz, los
cloroplastos son una clase
de orgánulos que
exclusivamente se
desarrollan cuando el
vástago queda expuesto a
la luz. Si la semilla germina
en ausencia de luz, los
proplastos se diferencian
en etioplastos, que
albergan una agrupación
tubular semicristalina de
membrana llamada cuerpo
prolamelar.
 En vez de clorofila, estos
etioplastos tienen un
pigmento de color verde-amarillento
que constituye
el precursor de la misma: es
la denominada
protoclorofila.

10.  Después de estar por
un pequeño intervalo
de tiempo expuestos a
la luz, los etioplastos se
diferencian
transformándose los
cuerpos prolamelares
en tilacoides y lamelas
del estroma, y la
protoclorofila, en
clorofila.
 El mantenimiento de la
estructura de los
cloroplastos está
directamente
vinculada a la luz, de
modo que si en algún
momento éstos pasan
a estar en penumbra
continuada puede
desencadenarse que
los cloroplastos
vuelvan a convertirse
en etioplastos.

11.  los cloroplastos pueden
convertirse en
cromoplastos, como
sucede en las hojas
durante el otoño o a lo
largo del proceso de
maduración de los frutos
(proceso reversible en
determinadas ocasiones).
Asimismo, los
amiloplastos
(contenedores de
almidón) pueden
transformarse en
cloroplastos, hecho que
explica el fenómeno por el
cual las raíces adquieren
tonos verdosos al estar en
contacto con la luz solar.

12.  Se distinguen por ser unas
estructuras polimorfas y
de color verde, siendo
esto último debido a la
presencia del pigmento
clorofila en su interior.
Además, presentan una
envoltura formada por
una doble membrana que
carece de clorofila y
colesterol: una membrana
plastidial externa y una
membrana plastidial
interna.

13.  Con respecto a su número,
se puede decir que en
torno a cuarenta y
cincuenta cloroplastos
coexisten, de media, en
una célula de una hoja; y
existen unos 500.000
cloroplastos por milímetro
cuadrado de superficie
foliar. No sucede lo mismo
entre las algas, pues los
cloroplastos de éstas no se
encuentran tan
determinados ni en
número ni en forma.

14.  En el interior y delimitado por una membrana plastidial
interna, se ubica una cámara que alberga un medio interno
con un elevado número de componentes (ADN plastidial,
circular y de doble hélice, plastorribosomas, enzimas e
inclusiones de granos de almidón y las inclusiones lipídicas);
es lo que se conoce por el nombre de estroma. Inmerso en el
se encuentran una gran cantidad de sáculos denominados
tilacoides, que contienen pigmentos fotosintéticos en su
membrana tilacoidal (cuya cavidad interior se llama lumen o
espacio tilacoidal). Los tilacoides pueden encontrarse
repartidos por todo el estroma (tilacoides del estroma), o
bien, pueden ser pequeños, tener forma discoidal y
encontrarse apilados originando unos montones,
denominados grana (tilacoides de grana). Es en la
membrana de los grana donde se ubican los sistemas
enzimáticos encargados de captar la energía luminosa,
llevar a cabo el transporte de electrones y sintetizar ATP.

16. FUNCION DE LOS CLOROPLASTOS
 La más importante función
realizada por los
cloroplastos es la
fotosíntesis, proceso en la
que la materia inorgánica
es transformada en
materia orgánica (fase
oscura) empleando la
energía bioquímica (ATP)
obtenida por medio de la
energía solar, a través de
los pigmentos
fotosintéticos y la cadena
transportadora de
electrones de los tilacoides
(fase luminosa).
 Otras vías metabólicas de
vital importancia que se
realizan en el estroma, son
la biosíntesis de proteínas
y la replicación del ADN.

17. 1.2.- Fase fotoquímica
 La energía luminosa que
absorbe la clorofila se
transmite a los electrones
externos de la molécula, los
cuales escapan de la misma
y producen una especie de
corriente eléctrica en el
interior del cloroplasto al
incorporarse a la cadena de
transporte de electrones.
 Esta energía puede ser
empleada en la síntesis de
ATP mediante la
fotofosforilación, y en la
síntesis de NADPH.
 Ambos compuestos son
necesarios para la siguiente
fase o Ciclo de Calvin, donde
se sintetizarán los primeros
azúcares que servirán para
la producción de sacarosa y
almidón. Los electrones que
ceden las clorofilas son
repuestos mediante la
oxidación del H2O, proceso
en el cual se genera el O2
que las plantas liberan a la
atmósfera.

18.  Existen dos variantes de
fotofosforilación: acíclica
y cíclica, según el
tránsito que sigan los
electrones a través de los
fotosistemas. Las
consecuencias de seguir
un tipo u otro estriban
principalmente en la
producción o no de
NADPH y en la liberación
o no de O2.

19. Fotofosforilación aciclica
 Es el proceso por el
cual los fotones (4)
pasan en combinación
de una molécula de
agua a formar ½
molécula de O (fotólisis
del agua), 1,3 ATP y un
NADPH+H

20. Fosforilación cíclica
 En la fase luminosa o
fotoquímica cíclica
interviene de forma
exclusiva el fotosistema I,
generándose un flujo o
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.
 El objetivo que tiene la
fase cíclica tratada es el
de subsanar el déficit de
ATP obtenido en la fase
acíclica para poder
afrontar la fase oscura
posterior.
 La fase luminosa cíclica
puede producirse al
mismo tiempo que la
acíclica.

22. 1.3.Fase biosintética
 Tiene lugar en la matriz
o estroma de los
cloroplastos, tanto la
energía en forma de
ATP como el NADPH
que se obtuvo en la
fase fotoquímica se usa
para sintetizar materia
orgánica por medio de
sustancias inorgánicas.
 La fuente de carbono
empleada es el dióxido
de carbono (sacarosa y
almidón), mientras que
como fuente de
nitrógeno se utilizan
los nitratos y nitritos
(Aminoácidos), y como
fuente de azufre, los
sulfatos (Aminoácidos
sulfurados, cisteína).

24. 1.4. Factores que influyen en
la fotosíntesis.
 Temperatura: cada especie
se encuentra adaptada a vivir
en un intervalo de
temperaturas. Dentro de él,
la eficacia del proceso oscila
de tal manera que aumenta
con la temperatura, como
consecuencia de un aumento
en la movilidad de las
moléculas, en la fase oscura,
hasta llegar a una
temperatura en la que se
sobreviene la
desnaturalización enzimática,
y con ello la disminución del
rendimiento fotosintético.
 Concentración de dióxido de
carbono: si la intensidad
luminosa es alta y constante,
el rendimiento fotosintético
aumenta en relación directa
con la concentración de
dióxido de carbono en el aire,
hasta alcanzar un
determinado valor a partir del
cual el rendimiento se
estabiliza.

25.  Concentración de
oxígeno: cuanto mayor es
la concentración de
oxígeno en el aire, menor
es el rendimiento
fotosintético, debido a los
procesos de
fotorrespiración.
 Escasez de agua: ante la
falta de agua en el terreno y
de vapor de agua en el aire
disminuye el rendimiento
fotosintético. Esto se debe a
que la planta reacciona, ante
la escasez de agua, cerrando
los estomas para evitar su
desecación, dificultando de
este modo la penetración de
dióxido de carbono.
Además, el incremento de la
concentración de oxígeno
interno desencadena la
fotorrespiración.