tema 17: los cloroplastos. color de los vegetales

TEMA 17: LOS CLOROPLASTOS

COLOR DE LOS VEGETALES

COLOR DE LOS VEGETALES

COLOR DE LOS VEGETALES

COLOR DE LOS VEGETALES

• Doble membrana.• Semiautónomo.• Energético y anabólico• Teoría endosimbiótica.• Célula eucariota: VEGETAL.• Número dependiendo actividad.• Visibles al óptico. 3-9 µm• Forma variable: lenticular-

ovoide.• Distribución cercana al núcleo y

pared celular.• Movimiento por fototactismo.

17.1.- CLOROPLASTO

ORIGEN DEL CLOROPLASTO

17.2.- ULTRAESTRUCTURA

17.2.- ULTRAESTRUCTURA

6

7

17.2.- ULTRAESTRUCTURA

17.2.- ULTRAESTRUCTURA

17.2.-MODELOS DE TILACOIDES

DE LA GRANA

INTERGRANA

6

7

Dogma central

Ciclo de Calvin

Fase Biosintética

TransporteFase fotoquímica acíclica

Fase fotoquímica cíclica

17.3.-ESQUEMA DE FUNCIONES

1.- Según la forma de captar el carbono (materia orgánica):

• Autótrofos: A partir de la materia inorgánica y del CO2 de la atmósfera.

• Heterótrofos: A partir de otra materia orgánica

2.- Según la forma de obtener la energía:

Fotosintéticos: Fotones de luz

Quimiosintéticos: Reacciones químicas

15.2.-TIPOS DE NUTRICIÓN

• NUTRICIÓN AUTÓTROFA

• FOTOSÍNTESIS • QUIMIOSÍNTESIS

• OXIGÉNICA

17.4.- TIPOS NUTRICIÓN AUTÓTROFA

• ANOXIGÉNICA

• FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA

• FASE FOTOQUÍMICA O LUMINOSA

• FASE BIOSINTÉTICA

U OBSCURA: CICLO DE CALVIN

• FASE ACÍCLICA

17.5.- FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA

• FASE CÍCLICA

17.5.- FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA

• Proceso anabólico realizado por cianobacterias, algas y plantas que se produce en los cloroplastos en estos últimos.

• La energía existente en los fotones de luz es transformada en energía química (ATP).

• La fuente de protones y electrones es el agua.• Los protones del agua reducen al NADP y el oxígeno como

gas residual es eliminado.• Con el ATP y el NADPH + H+ se produce materia orgánica

(Glucosa) de la que dependemos todos los demás seres heterótrofos.

• Químicamente es el procesos contrario a la respiración celular de la glucosa

17.5.- FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA

17.5.- FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA• Anabolismo autótrofo ≠ Anabolismo heterótrofo• Síntesis materia orgánica simple reducida C6H12O6

• Dos fases: Fotoquímica y Biosintética.• FOTOQUÍMICA Ó CLARA:• Dos formas de realizarse: Acíclicamente y cíclicamente.• Necesidad de clorofila que se asocia a proteínas y otros

pigmentos formando los Fotosistemas I y II (P700 y P680) formado por complejo antena y centro de reacción

• Necesidad de agua que es el primer donador de protones• Producción de O2

• Se produce ATP• El último aceptor de electrones y protones va a ser el

NADP que se reduce a NADPH + H+

• Realizada por bacterias purpúreas o verdes del azufre.• Los pigmentos son la bacterioclorofila y carotenoides

• La fuente de protones nunca es el agua, sino el SH2 o el H2.

• Por tanto, Nunca se va a producir oxígeno• Sólo existe el Fotosistema II (P 680) y sólo la fase cíclica.• Primer donador y último aceptor siempre clorofila

17.5.- FOTOSÍNTESIS ANOXIGÉNICA

FOTOFOSFORILACIÓN CÍCLICA17.5.- FOTOFOSFORILACIÓN CÍCLICA

Plastocianina

Plastoquinona

Fotosistema I

TILACOIDES INTERGRANA

• FORMA CÍCLICA:

• Existe demasiado NADPH+ + H+

• No existe suficiente poder reductor oxidado (NADP)

• Existe suficiente luz.: Exceso de fotones

• No interviene el agua. No se produce O2

• Sólo interviene el Fotosistema I (P 700)

• Sólo se produce fotofosforilación : ATP

17.5.- FASE FOTOQUÍMICA

17.5.- FOTOFOSFORILACIÓN CÍCLICA

Complejoantena

•

Fotosistema I P(700)

Fd

Fotones

Complejo antena

17.5.- FOTOSISTEMA

PROTEINAS

FOTOSISTEMA

• Necesidad de los Fotosistemas I y II• Necesidad de agua que sufre fotolisis,

desprendiéndose O2 y protones y electrones• Protones y electrones que sufrirán una cadena de

transporte en la membrana tilacoidal, produciéndose ATP: FOTOFOSFORILACIÓN

• El último aceptor de electrones y protones va a ser el NADP que se reduce a NADPH + H+

• Por tanto, se producirá:– ATP– O2

– NADPH + H+

17.5.- FASE ACÍCLICA

FOTOFOSFORILACIÓN ACÍCLICAFASE FOTOQUÍMICA: ACÍCLICA

17.5.- FASE ACÍCLICA

Complejoantena

MELVIN CALVIN : FASE BIOSINTÉTICA PREMIO NOBEL 1961

• No necesita fotones de luz• Ocurre en el estroma• Más conocida como Ciclo de Calvin• Se necesita el ATP y el NADPH + H+ de la fase anterior.• Además se necesita RUBISCO; Ribulosa 1-5 DP• CO2 u otra materia inorgánica oxidada.Cuatro fases:

Fijación del CO2 y Formación del 1,3 DPGico Reducción del CO2 o Formación del 1,3 DPGH Regeneración de la Ribulosa 1-5 Difosfato Formación de Glucosa

17.5.- FASE BIOSINTÉTICA

gluconeogénesis

glucosa

17.5.- FASE BIOSINTÉTICA

17.5.- FASE BIOSINTÉTICA

ANIMACIÓN DEL CICLO DE CALVIN

ECUACIÓN GLOBAL

ECUACIÓN GLOBAL

ECUACIÓN GLOBAL

ECUACIÓN GLOBAL

17.6.- FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FOTOSÍNTESIS

1. TEMPERATURA: DESNATURALIZACIÓN

2. CONCENTRACIÓN DE CO2

3. INTENSIDAD LUMINOSA

4. TIEMPO DE ILUMINACIÓN

5. COLOR DE LA LUZ: AZUL Y ROJA

6. AGUA

7. OXÍGENO

• NUTRICIÓN AUTÓTROFA

• FOTOSÍNTESIS • QUIMIOSÍNTESIS

• OXIGÉNICA

17.7.- TIPOS NUTRICIÓN AUTÓTROFA

• ANOXIGÉNICA

17.7.- QUIMIOSÍNTESIS

• Tipo de nutrición autótrofa típica de algunas bacterias en lugares muy especiales.

• A partir de materia inorgánica (CO2 ó CH4) se obtiene materia orgánica (Glucosa).

• La fuente de energía no es la luz sino otras reacciones asociadas de oxido-reducción en los que se parte de SH2 ó (Fe+2) ó NH3 ó NO2 .

• Tendríamos las bacterias del azufre, las del hierro o las nitrificantes, muy importantes en los...

• Ciclos biogeoquímicos del Nitrógeno, del Azufre...

15.2.- 17.7.- QUIMIOSÍNTESIS

17.7.- QUIMIOSÍNTESIS

17.7.- QUIMIOSÍNTESIS

17.7.- QUIMIOSÍNTESIS

17.7.- OTROS PROCESOS ANABÓLICOS

• GLUCONEOGÉNESIS HETERÓTROFA:– Síntesis de glucosa a partir de productos orgánicos más

simples no glucídicos: láctico, pirúvico, glicerina, alanina...– Ocurre en el citosol de células hepáticas.– Hay células que tienen superavit de glucosa y otras que no

pueden vivir sin glucosa: cerebro, eritrocitos, riñón, testículos

• GLUCOGENOGÉNESIS:ALMACEN ORDENADO– Síntesis de glucógeno a partir de glucosas fosforiladas por

UTP (implica gasto de energía). – La insulina activa el proceso en el hígado y el glucagon la

inhibe. – Equilibrio en hepatocitos y miocitos entre glucogenogénesis

y glucogenolisis

Factores reguladores de la Fotosíntesis

• TEMPERATURA

FACTORES DE LA FOTOSÍNTESIS

FACTORES REGULADORES DE LA FOTOSÍNTESIS

INTENSIDAD DE LA LUZ

FACTORES DE LA FOTOSÍNTESIS

FACTORES REGULADORES DE LA FOTOSÍNTESIS

CONCENTRACIÓN DE C02

FACTORES DE LA FOTOSÍNTESIS