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QUIMIO SÍNTESIS
Alonso Martin Cornejo Gálvez
4° Medio “C” 2010
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OBJETIVOS
Definir y entender la Quimio síntesis.
Entender todos otros procesos que implica la quimio síntesis
Explicar y demostrar como funcionan todos los procesos
bioquímicos de las síntesis
Resaltar la importancia de los organismos autótrofos en el
procesos quimio sintético
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Quimio síntesis
Fotosíntesis
Ciclo de Calvin Benson
Quimio autótrofos
Reacciones químicas
Ciclos del nitrógeno y
el azufre
Fases de la Quimio síntesis
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¿EN QUE CONSISTE LA
QUIMIO SÍNTESIS?
Quimio síntesis= quimio + síntesis/ quimio=compuesto +
síntesis= separación
La quimio síntesis consiste en la síntesis de ATP a partir de la
energía que se libera en reacciones de oxidación de compuestos
inorgánicos reducidos.
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FASES DE LA QUIMIO
SÍNTESIS
La quimio síntesis tiene ciertos paralelismos con la fotosíntesis; en
ambas hay dos fases bien definidas:
1) genera ATP y poder reductor
2) se fija el dióxido de carbono.
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FASE GENERADORA DE
ATP
En esta fase se oxidan moléculas inorgánicas reducidas presentes
en el medio; las principales son el
hidrógeno (H2), el sulfuro de hidrógeno (H2S),
el azufre elemental (S), el tiosulfato (S2O3–),
el amoníaco (NH3), los nitritos (NO2–)
y el hierro ferroso (Fe2+).
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PODER REDUCTOR
Los electrones arrancados a estos sustratos ingresan en una cadena
transportadora de electrones, análoga a la de la respiración
mitocondrial; como en ella, el aceptor final de los electrones es el
oxígeno, y se produce la fosforilación oxidativa, que genera ATP.
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REDUCCIÓN
Esta fase es análoga a la fase luminosa de la fotosíntesis
aunque completamente diferente, ya que no utiliza la luz
para genera el flujo de electrones.
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FIJACIÓN DE CO2
Los organismos quimio litótrofos son autótrofos para el carbono,
es decir, pueden incorporarlo a partir de carbono inorgánico en forma
de (CO2).
La fijación del dióxido de carbono a la materia orgánica se realiza
mediante el ciclo de Calvin, de una manera similar a la fase oscura de
la fotosíntesis.
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FASES DE LA QUIMIO SÍNTESIS
Fase generadora de ATP Poder Reductor Reducción Fijación de CO2
• Compuestos sin reducción
• Inorgánicas
Oxidación
• Analogía Fotosíntesis
• Generación de electrones
• Sin energía solar
Reducción
• Incorporación
• Ciclo de Calvin
Generación de ATP
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MELVIN CALVIN
Fue descubierto por Melvin
Calvin y Andy Benson de la
Universidad de California Berkeley
mediante el empleo de isótopos
radiactivos de carbono.
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¿QUÉ ES EL CICLO DE CALVIN?
El ciclo de Calvin (también conocido como ciclo de Calvin-Benson
o fase de fijación del CO2 de la fotosíntesis) consiste en una serie de
procesos bioquímicos que se realizan en el estroma de los cloroplastos
de los organismos fotosintéticos.
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CICLO DE CALVIN
Para un total de 6 moléculas de CO2 fijado, la estequiometria final del ciclo
de Calvin se puede resumir en la ecuación:
6CO2 + 12NADPH + 18 ATP → C6H12O6P + 12NADP+ + 18ADP + 17 Pi
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¿QUIÉNES LA LLEVAN A CABO?
Los organismos que realizan quimio síntesis se denominan quimo
autótrofos, quimiolitótrofos o quimio sintéticos; todos ellos son
bacterias que usan como fuente de carbono el dióxido de carbono en
un proceso similar al ciclo de Calvin de las plantas.
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¿CU ÁL ES SON L AS FACU LTADES DE
L OS QU IM IO AU TÓTROF OS?
Los organismos quimio autótrofos o quimiolitótrofos son aquéllos
capaces de utilizar compuestos inorgánicos reducidos como
substratos para el metabolismo respiratorio. Es una facultad exclusiva
de las bacterias conocida con el nombre de quimio síntesis.
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HETERÓTROFOS
Por el contrario, los organismos quimio heterótrofos (o
simplemente heterótrofos), como los animales y los hongos, oxidan
moléculas orgánicas reducidas, como la glucosa (vía glucólisis), los
triglicéridos (vía beta oxidación) o los aminoácidos (vía desaminación
oxidativa) para obtener energía metabólica (ATP) y poder reductor;
además, son incapaces de usar del CO2 como fuente de carbono.
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¿QUÉ UTILIZAN?
los quimio autótrofos utilizan el CO2 como fuente principal de
carbono, pero a diferencia de ellos, no utilizan la luz como fuente de
energía sino que la obtienen por oxidación de compuestos inorgánicos
reducidos, tales como NH3, NO2-, H2, formas reducidas del azufre
(H2S, S , S2O3-) o Fe2+.
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¿QUÉ REACCIÓN OCURRE?
Su carbono celular deriva del CO2 y es asimilado mediante las
reacciones del ciclo de Calvin, de modo análogo a las plantas. Como
resultado de su capacidad distintiva de crecer en medios estrictamente
minerales, en ausencia de luz, estos organismos son denominados con
frecuencia quimiolitótrofos (de lithos, roca).
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FOTO SÍNTESIS
Durante la fase luminosa o fotoquímica de la fotosíntesis, la
energía lumínica ha sido almacenada en moléculas orgánicas sencillas
e inestables, que van a aportar energía para realizar el proceso (ATP)
y poder reductor, es decir, la capacidad de donar electrones (reducir) a
otra molécula (nicotín-amida di nucleótido fosfato o NADPH+H+).
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FOTO SÍNTESIS
En general, los compuestos bioquímicos más reducidos
(simplificando la cuestión: los que tienen más electrones) almacenan
más energía que los oxidados (con menos electrones, también
simplificando) y son, por tanto, capaces de generar más trabajo (por
ejemplo, aportar la energía necesaria para el movimiento muscular).
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FOTOLISIS
Foto = luz + Lisis = Romper Romper la luz
Es la disociación de moléculas orgánicas complejas por efecto de la
luz, y se define como la interacción de una o más fotones con una
molécula objetivo. Es el proceso en el que se basa la fotosíntesis.
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ECUACIÓN GLOBAL
CO2 + O2 + 4H2S → CH2O + 4S + 3H2O
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CICLO DEL NITRÓGENO
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CICLO DEL AZUFRE
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CONCLUSIÓN
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F I ?