La fotosíntesis oxigénica se un proceso mediante el cual plantas y algunas algas producen oxígeno. Este proceso se lleva a cabo en un sito llamado OEC (complejo productor de oxígeno). Además de oxigeno se produce hidrógeno. El desarrollo de nuevas tecnologías de combustibles a base de Hidrógeno puede llevarse a cabo si se estudia la base de este proceso.

1. Ocho pasos que preceden la formación del enlace O-O en la fotosíntesis oxigénica—Un Ciclo de reacciones básicas del complejo Manganeso del Fotosistema II Nombre: Ximena Olivares Castillo Ramo: Fisiología Carrera: Ing. En Acuicultura Profesor: E. Uribe Fecha: 6 de abril de 2010 Eightstepspreceding O–O bond formation in oxygenic photosynthesis—A basicreactioncycle of the Photosystem II manganesecomplex HolgerDau , Michael Haumann FreieUniversitätBerlin, FB PhysikArnimallee 14, D-14195 Berlin, Germany Received 16 November 2006; received in revisedform 16 February 2007; accepted 28 February 2007

2. ◘Introducción Fotosíntesis Oxigénica Átomo de Hidrógeno 2H2O + 4 fotones => 4H+ + e- + O2; Tecnologías alternativas de combustible Plantas Algas

3. ◙ Reacción en PII PLASTOQUINONA SECUNDARIA FOTONES FEOFITINA CENTRO DE REACCIÓN PLASTOQUINONA PRIMARIA COMPLEJO PRODUCTOR DE OXÍGENO

4. ◘Modelos del Complejo PII Tercer flash: S3 --> S4 -->S’4 -->S0 La absorción del tercer fotón inicia la secuencia de eventos para la formación de dioixígeno. En esta etapa ocurre una transferencia de electrones y la formación de enlaces entre O-O seguida de una desprotonación del complejo. Cuarto flash: S0 -->S1 La absorción del cuarto fotón cierra el ciclo se libera tanto un electrón como protón,. En 1970, Kok propuso un ingenioso ciclo de reacción de 5 pasos, el ahora conocido Ciclo de Estados S. El OEC (complejo productor de oxígeno) conduce esta serie de reacciones a través de la absorción de fotones. Sólo electrón Primer electrón YD oxidada YḊ reducida Primer flash: S1 --> S2 El primer fotón induce a que se produzca una transferencia de electrones desde el complejo Mn4Ca hacia Yż Segundo flash: S2 --> S3 El segundo fotón provoca la liberación del primer protón. Posteriormente, un electrón también es liberado desde el complejo. Primer protón El modelo describe la acumulación de cuatro oxidantes antes de la formación de enlaces del dioxígeno. YD oxidada Sólo protón Formación transitoria detectada Ciclo de Estados S

5. ◘OEC (Complejo Productor de Oxígeno) El año 2004, James Barber y colaboradores presentaron el primer modelo de resolución atómica del Complejo Manganeso y de sus partículas ligadas a su alrededor. ■ Es el sitio catalítico de la formación de O2. ■No sólo consiste encuatro iones de manganeso y uno de calcio, sino que rodeándolos se encuentran varias otras moléculas. Complejo Mn4Ca (tetra-manganeso-calcio)

6. ◙Modelo de liberación alterna de protones y electrones I5  I6  I7 Primer protón es liberado I7  I8 Un electrón es transferido I8  I0 Formación de dioxígeno I0  I1 Segundo protón liberado Modelo alternativo que involucra el retiro alternado de protones y electrones desde el complejo Mn del PII. Explica la cinética del proceso. BASES Propone que 4 bases (oxígenos enlazados al complejo Mn) son formadas a lo largo del ciclo. Al momento de la formación del O2 , éstas reciben 4 protones. 4 electrones son enviados al Mn (de alta valencia). I1 I2(S0 -->S1) El primer electrón es transferido desde el complejo Mn hacia Yż+ I2  I3 (S0 -->S1) Un protón es enviado al lumen I3  I4 Oxidación de Manganeso sin eliminación de protón. Acumulación de carga positiva. FLASHES Ciclo de Estados I

7. ◘Bibliografía TheOrigin of Life – therise of htrOxygenEvolvingComplex http://www.chm.bris.ac.uk/motm/oec/motmc.htm Universidad de Salamanca - Facultad de Biología http://web.usal.es/~evillar/fosffot.htm