martes, 2 de junio de 2015

CLOROPLASTO Y FOTOSINTESIS

Se ha demostrado, que la vida en la tierra tiene su dependencia fundamental de la energía solar, sin esta no se puede dar la producción de la materia orgánica, esto quiere decir; los alimentos que consumimos a diario tanto humanos como animales, los combustibles fósiles (petróleo, gas, gasolina, carbón); así como la leña, madera, pulpa para papel, inclusive la materia prima para la fabricación de fibras sintéticas, plásticos, poliester, entre otros. Para que se capte la energia solar existen prosesos fotosinteticos los cuales se conoceran a continuación.
 
¿QUÉ ES LA FOTOSÍNTESIS?
Es un proceso encargado de convertir la energía solar en energía química, la fotosíntesis se lleva a cabo  en los cloroplastos. En el proceso fotosintético, se da la producción de glucosa y oxigeno esto a partir de luz solar, carbono y agua. A la reaccion fotosintética se le resume en la siguiente ecuación química:
Para las células, la principal fuente de energía es la glucosa, y el oxígeno, es sumamente importante tanto para las plantas, animales y cualquier otro organismo que lleve a cabo una respiracion aeróbica en las mitocondrias.

CLOROPLASTOS.
Conocidos como organelos de membrana doble, que contienen pigmentos fotosintéticos encargados de la absorción de la luz, se encuentran en plantas, algas verdes y cianobacterias. Estructuralmente como ya hemos mencionado los cloroplastos, posee una membrana doble; la membrana externa es sumamente permeable gracias a la presenciade porinas, en mayor medida que la membrana interna, en esta membrana contiene proteínas específicas para el transporte.

Dentro de cada uno de los cloroplastos, existen cuerpos mas pequeños llamados granas, estas forman una envoltura que recibe el nombre de cuantosoma dentro de la cual se encuentra la clorofila, que interviene en la fase luminosa de la fotosíntesis. Entre las granas existe una sustancia que recibe el nombre de estroma este contiene enzimas que intervienen en la fase oscura de la fotosíntesis. En el estroma se llevan a cabo reaccionesde fijacion de CO2, contiene ADN circular bicatenario, ribosomas (de tipo 70S, como las bacterias), granulos de almidón, lípidos y otras sustancias.

 Posee una serie de Saculos delimitados por na membrana que se denomina tilacoides, esta membrana contiene susutancias como pigmentos fotositéticos (clorofila, carotenoides, xantofilas), diversos lipidos, proteínas de la cadena de electrones fotosintéticas y enzimas como la ATP sintasa.

GENOMA DEL CLOROPLASTO
Los cloroplastos poseen su propio material genético a este se le denomina ADNcp su estructura es similar al mitocondrial. Su ADN tiene forma circular , lo constituye una doble hebra super contraída y no existen proteinas como en el caso de  las histonas de cromosomas nucleares. en muchas ocaciones existen grandes diferencias entre la guanina-citosinas del ADNcp, el ADN nuclear y el ADNmt,lo cual permite separar al ADNcp en un gradiente de cloruro de cesio.

El ANDcp es mucho mas  grande que el ADNmt, su tamaño varia entre 80 y 600kb. En todos los genomas delos cloroplastos se conoce que tienen hasta ahora una proporcion muy alta de secuencias de ADN que no codifican ningun producto. El número de copias del ADNcp en cada cloroplasto varia, pero siempre hay copias por cada cloroplasto y estas se distribuyen en grupos que forman nucleoides. 

El genoma cloroplástico contiene los genes para producir cada uno de los ARNr de los ribosomas típicos del cloroplasto (16S, 23S, 4,5S y 5S). También contiene genes para los ARNt, y genes que codifican algunas (pero no todas) las proteínas requeridas en los procesos de transcripción y traducción dentro del cloroplasto (como ser las proteínas de los ribosomas, las subunidades de la ARN polimerasa y los factores de traducción), o requeridas para la fotosíntesis. Algunos, aunque no todos los genes que codifican proteínas en el ADNcp transcriben intrones. Algunas de las proteínas con funciones dentro del cloroplasto son codificadas en el DNA nuclear y sintetizadas en el citoplasma y luego ingresadas al cloroplasto. 

PROCESOS FOTOSINTÉTICOS
El proceso de fotosintesis, tiene dos fases o etapas, la fase luminica (fotonica) y la fase oscura(afotonica).
                


FASE LUMINICA:
Se resume de la siguiente manera:
Parte 1: la fotólisis
La luz llevan un electrón del fotosistema II (clorofila P680) a un nivel de energía más alto, quien al caer de nuevo recorre el camino de la fotofosforilación acíclica y no regresa a la clorofila. Esa clorofila lo repone de una molécula de agua, que es partida en el proceso (dos electrones por molécula de agua, por ello doble reacción).
 
El Resultado:
Se libera el oxígeno; Iones de hidrógeno H+ se unen luego a las moléculas transportadoras de hidrógeno NADP, vea fotofosforilación acíclica.

Parte 2: fotofosforilación.
 
1. Fotofosforilación cíclica:
Un electrón del fotosistema I (clorofila P700) se eleva a un mayor nivel de energía y durante la caída al nivel bajo de energía en la misma clorofila se forman dos moléculas de ATP.

Resultado: Formación de 2 x ATP.

Los pigmentos que se encuentran en los tilacoides de los cloroplastos estan  organizados en fotosistemas o cuantosomas la luz captada en ellos por pigmentos que hacen de antena, es llevada hasta la molécula de "clorofila diana o clorofila a" que es la molécula que se oxida al liberar un electrón, que es el que irá pasando por una serie de transportadores, en cuyo recorrido liberará la energía.



Los fotosistema I y II, el I se asocia a las formas de clorofila a, que absorbe a longitudes de onda de 700 nm ( P700 ), mientras que el fotosistema II tiene un centro de reacción que absorbe a una longitud de onda de 680 nm ( P680 ). Cada uno de estos fotosistemas se encuentra asociado a polipeptidos en la membrana tilacoidal y absorben energía luminosa independientemente. En el fotosistema II, se produce la fotólisis del agua y la liberación de oxígeno; sin embargo ambos fotosistemas operan en serie, transportando electrones, a través de una cadena transportadora de electrones. En el fotosistema I se transfieren dos electrones a la molécula de NADP+ y se forma NADPH, en el lado de la membrana tilacoidal que mira hacia el estroma.


2. Fosforilacion Acíclica
El electrón del fotosistema II (vea fotólisis) cae a un nivel menor de energía y es recibido por la clorofila (P700) del fotosistema I. En este proceso se forma un ATP ( medida de energía) . Esa clorofila, a su vez, por acción de la luz eleva de nuevo un electrón a un nivel superior de energía. De allí cae un poco, de nuevo a la molécula transportadora de energía NADP, que ahora, por los electrones de la fotólisis, puede unir los iones de hidrógeno H+ .

Resultado:
  1. Los electrones se transfieren al NADP,
  2. Se forma ATP una vez.

     

FASE OSCURA:
En esta fase, se utiliza la energía química obtenida en la fase luminosa, en reducir CO2, Nitratos y Sulfatos y asimilar los bioelementos C, H, y S, con el fin de sintetizar glúcidos, aminoácidos y otras sustancias. Las plantas obtiene el CO2 del aire a través de los estomas de sus hojas. El proceso de reducción del carbono es cíclico y se conoce como Ciclo de Calvin.
Para que el CO2 se fije deben darse 3 fases estas son:
1. Carboxilativa.
2. Reductiva.
3. Regenerativa/sintetica.


REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.

Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. Molecular Biology of the Cell. 4th ed. New York: Garland Publishing; 2002.

Rubén Hernández Gil, PhD. Fotosíntesis.

Ing. Agr. Carlos González. La Fotosíntesis.


 





4 comentarios:

Enkidu dijo...

would You please allow me to use the content of Your article about photosynthesis in a blog article in its original Spanish version, which I would also translate into English, German and other languages?

Your Article:
http://www.forest.ula.ve/~rubenhg/fotosintesis/

My Blog about Geoengineering:
http://geoarchitektur.blogspot.com/

As Geoengineering by Tropospheric Aerosol Injection has a devastating impact on photosynthesis and with that on all life, I was already collecting material to write a specific article bout photosynthesis.

You would ease my efforts, by allowing me to to use Your article without modification as original Spanish version, which I would also translate and link behind the according flag as language symbol.

I would like to use all content (text, tables, graphics etc.) by copy and pasting into my blog format.

A link to Your original page would be declared at the top of the article.

I hope You can agree and help to raise the common education of humanity.

RGDS
e.g.

tonyon dijo...
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
tonyon dijo...
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
tonyon dijo...
Este comentario ha sido eliminado por el autor.