enzimas fotosÍntesis y sus efectos digestiÓn respiraciÓn celular metabolismo 1
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ENZIMASFOTOSÍNTESIS Y SUS EFECTOS
DIGESTIÓNRESPIRACIÓN CELULAR
METABOLISMO1
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Heterótrofos organismos que se alimentan de otros.
Autótrofos organismos que fabrican su propio alimento. Un autótrofo fabrica sus propias moléculas a partir de energía
del exterior Si esta energía es luz → foto-autótrofos
Tipos de Organismos
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Fotoautótrofos
PlantasAlgas rojas y pardasAlgunos protistasAlgunos procariotas
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FOTOSÍNTESIS
FOTO: LUZ
SÍNTESIS: PRODUCIR MOLÉCULAS A PARTIR DE SUSTANCIAS SIMPLES.
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FOTOSÍNTESIS
Se produce una pequeña cantidad de energía, que la célula puede utilizar para reacciones metabólicas
6CO2 + 6H2O + Luz solar C6H12O6 + 6O2
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Fotosíntesis cloroplastos (toda la planta, hoja) Algunas orquídeas presentan cloroplastos en las
raíces
La hoja tiene aberturas por donde entra CO2 y sale O2
Estomas Lenticelas: aberturas análogas en los tallos
Las venas de la hoja llevan H2O y transportan los azúcares producto de la fotosíntesis.
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LENTICELAS
ESTOMAS
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Cloroplasto
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En procariotas no hay cloroplastos, la clorofila se encuentra en la membrana celular (tilacoides).
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Fotosíntesis
Consta de:
1. Reacciones dependientes de la luz (lumínicas)
convierte energía solar en energía química
2. Reacciones independientes de la luz (oscuras)
incorpora CO2 en moléculas orgánicas para producir azúcares (Ciclo de Calvin)
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1. Reacciones dependientes de la luz
Ocurren en la grana (membrana de los tilacoides)
La energía de la luz es atrapada por pigmentos: clorofilas, xantofilas, carotenoides …..
Esta energía se utiliza para convertir: ADP ATP (producto final) 18 ATPNADP+ NADPH
(Nicotinamida adenina dinucleótido fosfato)
El H2O dona los H+ a los NADP+ y origina O2
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FOTOFOSFORILACIÓN
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FOSFORILACIÓN
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2. Reacciones Independientes de la luz
Ocurren en el estroma del cloroplasto
Utiliza energía ATP (9) + NADPH producidos en reacciones luminosas para producir glucosa
Incorpora CO2 en el ciclo C6H12O6
Estas reacciones se dan en el llamado ciclo de Calvin-Benson
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Reacciones independientes de la luz
Fijación de carbono
Síntesis de G3P
Regeneración de RuBP
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Resumen de los procesos químicos de la fotosíntesis
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Los carbohidratos fabricados son trasladados por las venas a lugares en la planta donde no se hace fotosíntesis (raíz).
50% del material formado en la fotosíntesis se consume en la respiración celular.
Esta energía se utiliza en la fabricación de celulosa.
Hay un exceso de productos que se almacena en forma de polisacáridos como almidón y sacarosa.
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Gránulos de almidón en cloroplastos
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23
Entonces…
Efectos de la fotosíntesis
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¿Cómo sobrevivieron las primeras bacterias si el O2 es venenoso?
Cianobacterias fueron responsables por el desarrollo de la fotosíntesis
Oxidación de Hierro y Uranio
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O2 se combinó con iones de Fe que había en el agua
Oxido de hierro se precipitó eliminando el O2 del agua
↑ producción de O2, ↑ número de bacterias (2.5 x 109 años)
Comenzó un proceso de precipitación de oxido de hierro actualmente se usa (1.8 – 2.2 x 109 años)
Lo mismo pasó con el uranio en agua dulce Oxido de uranio:
materia prima para bombas atómicas y reactores
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Luego…. O2 pasa del agua a la atmósfera (veneno en el ambiente)
Organismos se esconden (bacterias en el fango)
Respiración aparece, utiliza el O2
Endosimbiosis: bacteria respiratoria + Thermoplasma
célula eucariota: 1.8 – 2.5 x 109 años origen de la mitocondria
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Fijación de Nitrógeno (N2)
Cianobacterias tienen heterocistos
Fija N2 atmosférico (combinar con otros
elementos) Proceso anaeróbico:
sin clorofila paredes gruesas
(evitan la entrada de O2 de células adyacentes)
Función análoga a la de la Rhizobium ()
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Fijación de Nitrógeno28
Leguminosas (alfalfa, frijol y soya) adquieren bacterias fijadoras de N2 (Rhizobium ) que forman nódulos en sus raíces
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Bacterias (Rhizobium) Plantas (leguminosas)
Aporta compuestos nitrogenados a la planta
Produce LEGHEMOGLOBINA Color rojo Reduce [O2] → actúan
nitrogenasas (enzimas)Sin bacterias no
producen leghemoglobina
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Fijación de Nitróeno: SIMBIOSIS
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Reacciones
dependientes de la luz
(tilacoides)H2O O2
Portadores energizados
(18ATP, NAPDH)
Glucosa CO2 +H2O
Portadores energizados
(9ATP, NAPDH)
Reacciones
Independientes de la luz
(estromas)
Portadores
agotados
(ADP, NAPD+)
Portadores
agotados
(ADP, NAPD+)
RESUMEN DE FOTOSINTESIS