Síntesis Metabolismo

fotosintético C3Gustavo Diaz G.

Ped. Cs. Nat. y Biologia

Fisiología Vegetal.

Fac. Cs. Naturales y Oceanográficas.

Universidad de Concepción.

Vegetales

Fotosíntesis

Fase oscura

Fase clara

Producción de biomasa

Producción de energía

Metabolismo C3

Dependiente de la luz

Independiente de la luz

Subunidades L

Subunidades SConformación de RubisCO

tipo I

La enzima RubisCO tiene una forma de paralelepípedo, las caras laterales se conforman de 2 subunidades grandes (L), donde entre ellas se encuentra el sitio activo, las caras basales se conforman de 4 subunidades pequeñas (S).

Esta enzima es la mas abundante en la naturaleza y posee una doble acción: carboxilasa: Afinidad por el CO2oxigenasa: Afinidad por el O2

Cara basal

Cara lateral

Enzima RubisCO

Metabolismo C3

En un corte transversal de una hoja, se observa en la parte inferior una abertura, un estoma, por donde entra el CO2 . En la parte superior se ve el parénquima en empalizada, conformado por células con muchos cloroplastos, estos son los organelos encargados de realizar la fotosíntesis. En la pared del cloroplasto se encuentra la RubisCO que es la responsable de la fijación del CO2 y para la realización de la ruta metabolica C3, donde el CO2 aporta el C necesario para síntesis de biomasa y otras moléculas necesarias.

CO2

•Fijacion del CO2, gracias a la carboxilacion de la Ribulosa 1,5-bifosfato.

•Reducción del carbono fijado a hidratos de carbono, gracias a poder reductor y energía en forma de ATP.

•Regeneración de Ribulosa1,5-bifosfato, con el requerimiento de aporte energético en forma de ATP.

Sintesis de carbohidratos necesarios para el desarrollo de la planta.

El ciclo consta de 3 etapas, fijacion, reduccion y regeneracion. Cuando se forma el Gliceraldehido-3-fosato, este en gran parte va a la etapa de regeneracion, pero otra porcion se utiliza en sintesis de carbohidratos.

Fijación del CO2

Fase de carboxilacion de la Ribulosa-1,5-bifosfato, la cual tiene lugar por la acción una única enzima, la RubisCO.

La formación de 1 de las 2 moléculas de 3-Fosfoglicerato ocurre por la previa formación y luego protonacion de un carboanion , molécula muy poco estable, con alta energía libre.

Si la concentración de CO2 es menor a 50pp.

Si la concentración de CO2 es mayor a 50 ppm.

Metabolismo C3 Fotorrespiracion

La naturaleza oxidasa/carboxilaza de la RubisCO le permite unirse tanto al CO2

como al O2

•Transaminacion de Glioxilato, produciendo Gly.

•Formación de compuestos C2 Y C3.

•Regeneración de 3-Fosfoglicerato.

•Fijacion del O2, gracias a la oxidación de la Ribulosa 1,5-bifosfato.

•Gly entra al complejo enzimático glicina descarboxilasa, como producto se obtiene Ser.

El proceso de fotorrespiracion ocurre en 3 organelos, cloroplastos, peroxisomas y mitocondrias.

Actividad oxigenasa de la RubisCO

El O2 reacciona con al Ribulosa-1,5-bifosato formando un compuesto inestable que se escinde en Fosfoglicolato y 3- Fosfoglicerato.

Cianobacterias Cereales Coniferas

Organismos que realizan metabolismo C3,

Los organismos vegetales C3 son mucho mas comunes de lo que pensamos, están al alcance de la mano y por ello el hombre los aprovecha como alimento, material de construccion, ornamento, etc.