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LA FOTOSÍNTESIS - Coggle Diagram
LA FOTOSÍNTESIS
Introducción a la fotosíntesis
La fotosíntesis produce alimentos, bloques de construcción moleculares y O2
Las plantas, algas y bacterias fotosintéticas son foto autótrofos y obtienen toda la energía a partir de la fotosíntesis.
La mayoría de los organismos no fotosintéticos son heterótrofos y dependen completamente de otros organismos para procurarse las moléculas orgánicas.
La fotosíntesis proporciona los bloques de construcción de la vida y la sustenta al liberar oxígeno.
La fotosíntesis utiliza energía luminosa para convertir CO2y H2O en azúcares
Las reacciones luminosas toman electrones del agua y utilizan la luz solar absorbida por la clorofila para energizarlos
La energía solar se utiliza primero para producir ATP, y luego para depositar electrones ricos en energía en el NADPH.
La clorofila y otras moléculas receptoras de luz se encuentran en los tilacoides delos cloroplastos.
El ciclo de Calvin utiliza el ATP y NADPH delas reacciones luminosas, así como CO2, para producir azúcares de tres carbonos.
Los procesos de fotosíntesis y respiración son interdependientes
Fotosíntesis
El Sol energiza los electrones del H2O, y éstos se unen al CO2para formar azúcares.
Respiración
Los carbonos de los azúcares se utilizan para fabricar CO2, mientras que la energía del azúcar se transfiere al ATP y los electrones, desprovistos de energía, se añaden al O2 para producir H2O.
La conversión de energía solar en energía química se produce mediante reacciones luminosas
La clorofila es la molécula principal para la absorción de luz durante la fotosíntesis
La clorofila y otros pigmentos que absorben la luz se encuentran en el interior de las membranas tilacoides de los cloroplastos.
La energía luminosa promueve la fotosíntesis en zonas denominadas fotosistemas
La energía solar energiza los electrones presentes en la clorofila dentro de unidades de recogida de luz, denominadas fotosistema I y fotosistema II.
Las reacciones luminosas capturan cerca de una tercera parte de la luz solar que ab-sorbe la clorofila.
Las reacciones luminosas producen O2, ATP y NADPH
El flujo de electrones se dirige primero del agua a la molécula de clorofila a en el fotosistema II, donde se energiza el electrón y se transfiere a un receptor.
El electrón pierde energía gradualmente, que es transferida al ATP.
El electrón desprovisto de energía se transfiere a una clorofila en el fotosistema I, donde se energiza y se transfiere al NADPH.
En las reacciones luminosas, el ATP se sintetiza utilizando energía de la ósmosis química
Entre el fotosistema II y el fotosistema I, una cadena de transporte de electrones utiliza la energía luminosa para bombear iones de H+ a través de la membrana tilacoide.
Algunos iones de H+ liberan energía al retroceder a través de la membrana tilacoide y a través de la enzima ATP sintasa, un proceso denominado ósmosis química.
La conversión del CO2en azúcares se produce a través del ciclo de Calvin
El ciclo de Calvin utiliza el ATP y NAD PH de las reacciones luminosas para obtener fosfatos de azúcar a partir de CO2
El ciclo de Calvin, que se produce en el estroma de los cloro-plastos, utiliza CO2del aire y ATP y NADPH de las reacciones luminosas, para producir azúcares
Después de tres recorridos del ciclo, se ha añadido suficiente CO2para producir una molécula de G3P, que se utiliza a su vez para fabricar otros azúcares.
El ciclo de Calvin es relativamente ineficaz en la conversión de CO2 en azúcares
La máxima eficacia teórica de la fotosíntesis en la síntesis de azúcares es de un 35%, pero la eficacia real está entre un 1% y un 4%, en parte debido a que el ciclo de Calvin podría gastar hasta la mitad del carbono que fija.
La enzima rubisco funciona también como una oxigenasa, lo cual da lugar a la fotorrespiración
Rubisco, la enzima para la fijación de carbono en el ciclo de Calvin, es la proteína más abundante de la Tierra
Con una temperatura elevada y una concentración de CO2 baja, la rubisco enlaza el oxígeno
En días claros y calurosos, la rubisco puede ser responsable de la pérdida de carbono tanto como lo es en otras circunstancias de su fijación.
La ruta C4 limita la pérdida de carbono provocada por la fotorrespiración
La ruta C4añade CO2a un compuesto de tres carbonos para producir un oxalo acetato de cuatro carbonos.
La anatomía de una planta C4 cede la labor de la ruta C4 a las células del mesófilo, y la de la ruta C3 a las células envolventes del haz, que rodean los haces vasculares foliares.
El malato de las células se mueve hacia el interior de las células envolventes del haz, donde se rompe en piruvato y CO2
Las plantas CAM almacenan CO2 en un ácido C4 durante la noche para utilizarlo durante el día en el ciclo de Calvin
Algunas plantas suculentas desérticas presentan una variación de la ruta C4,que se denomina metabolismo ácido de crasuláceas(CAM).
Al tomar CO2 durante la noche mediante la ruta C4 y utilizarlo en el ciclo de Calvin durante el día, pueden mantenerlos estomas cerrados durante los días calurosos