FOTOFOSFORILACIÓN

a) Reacciones de transferencia de electrones en los cloroplastos

b) Síntesis de ATP

Fotótrofos (autótrofos)Quimiótrofos (heterótrofos)

¿CÓMO OBTIENEN SU CARBONO LOS ORGANISMOS?

IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LOS ORGANISMOSFOTOSINTÉTICOS:

Células fotosintéticas

ATP, NADPH CARBOHIDRATOS + O2

Células heterótrofas

CO2 + H2O + ATP

LA FOTOSÍNTESIS SUCEDE EN UNA DIVERSIDAD DEBACTERIAS, ALGAS Y EN PLANTAS

6H2O + 6CO2 ----------> C6H12O6+ 6O2

OXIDACIÓN REDUCCIÓN

Agente reductor oxidante

FOTOSÍNTESIS:

A) FASE LUMINOSA

B) FASE DE ASIMILACIÓN DEL CARBONO

FOTOFOSFORILACIÓN

TRANSFERENCIA DE ELECTRONES

FLUJO DE PROTONES = FUERZA PROTÓN-MOTRIZ

SÍNTESIS DE ATP

FOSFORILACIÓN FOTOFOSFORILACIÓN OXIDATIVA

LUGAR: MITOCONDRIA CLOROPLASTO

MEMBRANAEXTERNA

MEMBRANAINTERNA

LAMELA DELESTROMA

ESTROMA

GRANA (Saco de tilacoides)

TILACOIDE

ESPACIOINTERMEM-BRANAL

ESTRUCTURA DEL CLOROPLASTO

Grana Estroma

MEMBRANA TILACOIDAL:10% fosfolípidos80% mono- o digalactosil Diacilgliceroles10% sulfoquinovosil diacilglicerolAlta insaturación: fluidez

FOTOFOSFORILACIÓNReacciones luminosas

ESTROMAReacciones

independientes deluz

DADOR

ELECTRÓNICO: NADH (E’o -0.320 V) H2O (E’o 0.816 V)

TRANSFERENCIA DE ELECTRONES

FLUJO DE PROTONES = FUERZA PROTÓN-MOTRIZ

SÍNTESIS DE ATP

FOSFORILACIÓN FOTOFOSFORILACIÓN OXIDATIVA

LUGAR: MITOCONDRIA CLOROPLASTO

RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

Es energía emitida en forma de onda de naturalezaelectromagnética (fotones)

FOTÓN.- Tiene propiedades ondulatorias y de partícula(Teoría de la dualidad onda-partícula)

La energía de un mol de fotones de luz visible es 170 a 300 kJ

Ecuación de Planck E=hvdonde h es la constante de Planck y v es la frecuencia

A MAYOR FRECUENCIA MAYOR ENERGÍA

Rayos gammaRayos

XUV Infra-

rojoMicroondas Ondas de radio

TIPO DERADIACIÓN

Longitud de onda

LUZ VISIBLE

Violeta Azul Verde Naranja RojoAmarillo

Longitud de onda(nm)

A MENOR LONGITUD DE ONDA MAYOR ENERGÍA

LAS CLOROFILAS ABSORBEN ENERGÍA LUMINOSAPARA LA FOTOSÍNTESIS

Cadena lateral de fitol

CHO Clorofila b

Clorofila a

Basal

Excitado

Son pigmentos verdesEstructuras policíclicas planas Mg2+

Sistemas altamente conjugadosAsociados a proteínasLocalización membranal

ADICIONALMENTE EXISTEN PIGMENTOS ACCESORIOS

-Caroteno

Luteína (xantofila)

LOS SISTEMAS DE CAPTACIÓN ESTÁN ASOCIADOS A PROTEÍNAS DE UNIÓN ESPECÍFICAS

COMPLEJOS DE CAPTACIÓN DE LUZ

Segmento -helicoical

7 clorofilas a

5 clorofilas b

2 luteínas

MONÓMERO, LA UNIDADFUNCIONAL ES UN TRIMERO

ESTROMA

LUMEN TILACOIDAL

MEMBRANA TILACOIDAL(MEMBRANA INTERNA)

FOTOSISTEMAS

MOLÉCULAS CAPTADORAS

Clorofilas ANTENA

CLOROFILASPIGMENTOS ACCESORIOLUZ

CENTRO DE REACCIÓN FOTOQUÍMICOENERGÍA LUMINOSA EN ENERGÍA QUÍMICA

**

*

*

***

*

**

*

***

*

ACEPTOR ELECTRÓNICO

DONADOR ELECTRÓNICO

MOLECULA CAPTADORA

EN SU ESTADO BASAL

-

+-

+

DONADOR ELECTRÓNICO

CENTROS DE REACCIÓN EN PLANTAS SUPERIORES

FOTOSISTEMA I (P700)

FOTOSISTEMA II (P680)

ARQUITECTURA DE LOSFOTOSISTEMAS

Annu. Rev. Plant Biol. (2006) 57:521

La fotofosforilaciónrequiere delaporte de energía en forma de luz para generar unbuen dador electrónico

H2O

Estroma

Lumentilacoidal

Membrana tilacoidal

PQA

Cyt b6f

Feofitina

FOTOSISTEMA II.- SISTEMA FEOFITINA-QUINONA

P680*

P680

Fotón

PQB PQBH2

P700Cytb6f

Cytb6f A través del Cyt b6f se genera elgradiente de protones

Estroma

Lumentilacoidal

Membrana tilacoidal

PQA

Cyt b6f

Feofitina

FOTOSISTEMA II.- SISTEMA TIPO FEOFITINA-QUINONA

P680*

P680

Fotón

PQB PQBH2

H2O O2

Plastocianina

Cytc

Estroma

Lumentilacoidal

Membrana tilacoidal

FOTOSISTEMA I (P700)

Plastocianina(reducida)

P700*

P700

Fotón

Filoquinona A (A1)

Fe-S

Ferredoxina: NADP+ oxidorreductasa

NADP+ + H+

NADPH

EL GRADIENTE DE PROTONES ES GENERADO POR EL Cyt b6f Y POR LA ESCISIÓN DEL H2O

TIPOS DE AGENTES QUE INTERVIENEN CON LAFOSFORILACIÓN

INHIBICIÓN DE LA TRANSFERENCIA ELECTRÓNICA

INHIBICIÓN DE LA ATP SINTASA

DESACOPLAMIENTO DE LA FOSFORILACIÓN