ATRAPAR ENERGÍA

Colegio San Ignacio de LoyolaMaría Helena González U.

Ciencias NaturalesNoveno 2015

fotosintesis.wmv

Organismos Autótrofos

These organisms use light energy to drive the

synthesis of organic molecules from carbon dioxide

and (in most cases) water. They feed not only

themselves, but the entire living world. (a) On

land, plants are the predominant producers of

food. In aquatic environments, photosynthetic

organisms include (b) multicellular algae, such

as this kelp; (c) some unicellular protists, such

as Euglena; (d) the prokaryotes called

cyanobacteria; and (e) other photosynthetic

prokaryotes, such as these purple sulfur

bacteria, which produce sulfur (spherical

globules) (c, d, e: LMs).(a) Plants

(b) Multicellular algae

(c) Unicellular protist10 m

40 m(d) Cyanobacteria

1.5 m(e) Pruple sulfur

bacteria

Figure 10.2

Estructura de una Célula Vegetal

Las Hojas de las plantas Son los sitios más

importantes de la fotosíntesis

Cloroplastos Son los organelos en los

cuales ocurre la fotosíntesis Contienen tilacoides y granas

Chloroplast

Mesophyll

5 µm

Outer

membrane

Intermembrane

space

Inner

membrane

Thylakoid

space

Thylakoid

GranumStroma

1 µm

Estructura de un Cloroplasto

Flujo de energía dentro de un ecosistema

Light energy

ECOSYSTEM

CO2 + H2O

Photosynthesis

in chloroplasts

Cellular respiration

in mitochondria

Organic

molecules+ O2

ATP

powers most cellular work

Heat

energyFigure 9.2

FOTOSÍNTESIS

(Reacción Química que Atrapa energía)

6 CO2 + 12 H2O + Energía lumínica

C6H12O6 + 6O2 + 6 H2O

6 CO2 12 H2OReactants:

Products: C6H12O6

6

H2O

6

O2

Figure 10.4

Reacciones fotosintéticas

Reacciones Lumínicas

(dependientes de la luz)

Ocurren en las membranas tilacoidales

Rompen moléculas de agua

Liberan oxígeno

Usan ADP

Producen ATP

Producen NADPH

Usan NADP+

Reacciones Oscuras (independientes de la luz)

(Ciclo de Calvin)

Ocurren en el estroma

Forman azúcar

Utilizan CO2

Usan ATP

Producen ADP

Producen NADP+

Usan NADPH

Reacciones lumínicas

Light

LIGHT

REACTIONS

Chloroplast

ATP

NADPH

Light

Chloroplast

LIGHT

REACTIONS

Fotosistema II

Cooperación de lasreacciones de luz y oscuridad

H2O CO2

Light

LIGHT

REACTIONS

CALVIN

CYCLE

Chloroplast

O2

[CH2O]

(sugar)

NADPH

NADP

ADP

ATP

+ P i

Reacciones Lumínicas Luz

Luz es una forma de energía electromagnética que viaja a través de ondas

La longitud de una onda es la distancia entre las crestas y los valles que determina el tipo de energía electromagnética

Espectro electromagnético: es el rango de energía electromagnética o de radiación.

Va desde 380 a 750 nm (10-9m)

El espectro de luz visible incluye la luz que podemos ver

Incluyendo las longitudes de onda que permiten la fotosíntesis.

Espectro electromagnético

Gamma

rays X-rays UV InfraredMicro-

waves

Radio

waves

10–5 nm 10–3 nm 1 nm 103 nm 106 nm1 m

106 nm 103 m

380 450 500 550 600 650 700 750 nm

Visible light

Shorter wavelength

Higher energy

Longer wavelength

Lower energyFigure 10.6

Pigmentos fotosintéticos (receptores de la luz

Los pigmentos son sustancias que absorben la luz visible

Reflejan la luz, incluyendo los colores que podemos ver

Light

Reflected

Light

Chloroplast

Absorbed

light Granum

Transmitted

light

Figure 10.7

Reacciones lumínicasH2

OCO2

Light

LIGHT

REACTIO

NS

CALVIN

CYCLE

O2

NADP+

NADPH

[CH2O] (sugar)

Light

Photosyste

m II (PS II)

e

Prima

ry

accep

tor

ADP

ATP

2 H+

+

O21⁄2

H2O

ee

1

3

2

Energ

y of ele

ctr

ons

O2

+

H2O CO2

Light

LIGHT

REACTIONS

CALVIN

CYCLE

O2

NADP+

NADPH

[CH2O] (sugar)

Light

Photosystem II

(PS II)

e

Primary

acceptor

ATP

2 H+

1⁄2

H2O2

Energ

y of ele

ctr

ons

ADP

Pq

Cytochrome

complex

Pc

ATP

O2

H2O CO2

Light

LIGHT

REACTIONS

CALVIN

CYCLE

O2

NADPH

[CH2O] (sugar)

Light

Photosystem II

(PS II)

e

Primary

acceptor

2 H+

1⁄2

H2O2

Energ

y of ele

ctr

ons

ADP

Pq

Cytochrome

complex

Pc

ATP

5

NADP+

ATP

Primary

acceptor

e

Photosystem I

(PS I)

Light

6

1

3

4

P700

+

CO2

Photosystem II

(PS II)

H2O

Light

LIGHT

REACTIONS

CALVIN

CYCLE

O2

NADPH

[CH2O] (sugar)

e

Primary

acceptor

2 H+

1⁄2

H2O

e

e

1

Energ

y of ele

ctr

ons

Pq

Cytochrome

complex

Pc

ATP

NADP+

Primary

acceptor

e

Photosystem I

(PS I)

Light

6

6

2

Light

ADP

ATP

5

Fd

7

NADP+

reductase

NADPH

NADP+

+ 2 H+

8

+ H+

1

3

4

P680

O2

ee

LIGHT

REACTOR

NADP+

ADP

ATP

NADPH

CALVIN

CYCLE

[CH2O] (sugar)STROMA

(Low H+ concentration)Photosystem II

LIGHT

H2O CO2

Cytochrome

complex

O2

H2OO2

1

1⁄2

2

Photosystem ILight

THYLAKOID SPACE

(High H+ concentration)

STROMA

(Low H+ concentration)

Thylakoid

membrane

ATP

synthase

PqPc

Fd

NADP+

reductase

NADPH + H+

NADP+ + 2H+

To

Calvin

cycle

ADP

PATP

3

H+

2 H++2 H+

2 H+

Figure 10.17

Quimiósmosis (organización de la membrana tilacoidal

(G3P)

Input(Entering one

at a time)CO2

3

Rubisco

Short-lived

intermediate

3 P P

3 P P

Ribulose bisphosphate

(RuBP)

P

3-Phosphoglycerate

P6 P

6

1,3-Bisphoglycerate

6 NADPH

6 NADPH+

6 P

P6

Glyceraldehyde-3-phosphate

(G3P)

6 ATP

3 ATP

3 ADP CALVIN

CYCLE

P5

P1

G3P

(a sugar)

Output

LightH2O CO2

LIGHT

REACTIONATP

NADPH

NADP+

ADP

[CH2O] (sugar)

CALVIN

CYCLE

Figure 10.18

O2

6 ADP

Glucose and

other organic

compounds

Reacciones Oscuras

Ocurre en tres fases:

1. Fijación del carbono

2. Reducción3. Regeneración

del CO2

Phase 1: Carbon fixation

Phase 2:

Reduction

Phase 3:

Regeneration of

the CO2 acceptor

(RuBP)

Resumen del Proceso fotosintético

Light reactions:

Ocuure en las membranes de los

tilacoides

Convierte energía solar en energái

química de ATP y NADPH

Rompe H2O y la convierte en O2 para la

atmósfera

Calvin cycle reactions:

ocurre en el estroma

Usa ATP y NADPH para convertir

CO2 en azucar G3P

produce ADP, fosfato inorgánico y

NADP+ en las reacciones lumínicas

O2

CO2H2O

Light

Light reaction Calvin cycle

NADP+

ADP

ATP

NADPH

+ P 1

RuBP 3-Phosphoglycerate

Aminoacido

Acid.grasos

almidón

Sucrose

(export)

G3P

Fotosistema II

Cadena Transportadora

de electrones

Fotosistema I

Cloroplasto