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Captación de la energía lumínica
La energía vital depende de la captación de la energía La energía vital depende de la captación de la energía lumínica por los organismos fotosintéticos lumínica por los organismos fotosintéticos
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Captación de la energía lumínica
Los primeros organismos fotoautótrofos oxigénicos Los primeros organismos fotoautótrofos oxigénicos (cianobacterias) fueron responsables de la atmósfera (cianobacterias) fueron responsables de la atmósfera
actual actual
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Captación de la energía lumínica
Espectro electromagnéticoEspectro electromagnético
Radiación fotosintéticamente activa (PAR)
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Captación de la energía lumínica
Naturaleza dual de la luzNaturaleza dual de la luz
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Captación de la energía lumínica
En el espectro visible se encuentra la radiación En el espectro visible se encuentra la radiación fotosintéticamente activa (PAR)fotosintéticamente activa (PAR)
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Captación de la energía lumínica
Excitación de pigmentos y desexcitación por pérdida de Excitación de pigmentos y desexcitación por pérdida de energía o emisión de luzenergía o emisión de luz
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Captación de la energía lumínica
Excitación de pigmentos y desexcitación por Excitación de pigmentos y desexcitación por transferencia de energía (acoplamiento) o por transferencia de energía (acoplamiento) o por
fotoquímica (transferencia del electrón excitado): fotoquímica (transferencia del electrón excitado): FotosistemasFotosistemas
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Captación de la energía lumínica
Pigmentos fotosintéticosPigmentos fotosintéticos
Zeaxantina
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Captación de la energía lumínica
Expresión de genes de síntesis de carotenoides en Expresión de genes de síntesis de carotenoides en Escherichia coliEscherichia coli
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Captación de la energía lumínica
Espectros de absorción de los pigmentos fotosintéticosEspectros de absorción de los pigmentos fotosintéticos
1. bacterioclorofila
2. clorofila a
3. clorofila b
4. ficoeritrobilina
5. -caroteno
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Captación de la energía lumínica
CloroplastosCloroplastos
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Captación de la energía lumínica
Organización de las membranas en el cloroplastoOrganización de las membranas en el cloroplasto
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Captación de la energía lumínica
Membranas tilacoidalesMembranas tilacoidales
Tilacoides de grana
Tilacoides de estroma
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Captación de la energía lumínica
Organización del aparato fotosintéticoOrganización del aparato fotosintético
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Captación de la energía lumínica
Organización de los complejos proteicos del aparato Organización de los complejos proteicos del aparato fotosintético en las membrana tilacoidales fotosintético en las membrana tilacoidales
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Captación de la energía lumínica
Fotosistemas.La luz roja origina un gran poder oxidante Fotosistemas.La luz roja origina un gran poder oxidante en el fotosistema II, que puede romper la molécula de en el fotosistema II, que puede romper la molécula de
agua (1agua (1erer donador de electrones) donador de electrones)
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Captación de la energía lumínica
Fotosistemas. La luz roja lejana origina un gran poder Fotosistemas. La luz roja lejana origina un gran poder oxidante en el fotosistema I, que puede reducir entre oxidante en el fotosistema I, que puede reducir entre
otros al NADPotros al NADP++
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Captación de la energía lumínica
Centro de reacción del fotosistema IICentro de reacción del fotosistema II
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Captación de la energía lumínica
Centro de reacción del fotosistema ICentro de reacción del fotosistema I
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Captación de la energía lumínica
Antenas o LHC (Antenas o LHC (light harvesting complexlight harvesting complex). Estructura de ). Estructura de la LHCIIla LHCII
monómero trímero
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Captación de la energía lumínica
Organización de las antenas en asociación con los Organización de las antenas en asociación con los fotosistemasfotosistemas
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Captación de la energía lumínica
Canalización de energía en las antenasCanalización de energía en las antenas
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Captación de la energía lumínica
Estructura del citocromo bEstructura del citocromo b66ff
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Captación de la energía lumínica
Citocromo bCitocromo b66f. Grupos prostéticos redox de los f. Grupos prostéticos redox de los
citocromos tipo b y tipo f (o tipo c)citocromos tipo b y tipo f (o tipo c)
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Captación de la energía lumínica
Citocromo bCitocromo b66f. Proteína de Rieskef. Proteína de Rieske
Fe
Fe
SS
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Captación de la energía lumínica
Diagrama conceptual del transporte de electrones Diagrama conceptual del transporte de electrones fotosintético desde el agua hasta el NADPfotosintético desde el agua hasta el NADP++
(esquema en Z)(esquema en Z)
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Captación de la energía lumínica
Transporte electrónico fotosintéticoTransporte electrónico fotosintético
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Captación de la energía lumínica
Fotolisis del agua. “Cluster” de manganeso en el Fotolisis del agua. “Cluster” de manganeso en el fotosistema IIfotosistema II
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Captación de la energía lumínica
Estados de oxidación de los Mn del centro liberador de Estados de oxidación de los Mn del centro liberador de oxígeno durante la fotolisis del aguaoxígeno durante la fotolisis del agua
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Captación de la energía lumínica
Oxidación del centro de reacción. La energía para la Oxidación del centro de reacción. La energía para la fotolisis del agua deriva de la energía fotónica que llega fotolisis del agua deriva de la energía fotónica que llega
al centro de reacciónal centro de reacción
2 moléculas de agua = 4 electrones por reacción
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Captación de la energía lumínica
El uso de inhibidores específicos permite estudiar el El uso de inhibidores específicos permite estudiar el transporte de electronestransporte de electrones
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Captación de la energía lumínica
Transporte electrónico en el fotosistema IITransporte electrónico en el fotosistema II
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Captación de la energía lumínica
Estructura y reacción redox de las plastoquinonasEstructura y reacción redox de las plastoquinonas
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Captación de la energía lumínica
Transporte electrónico en el cit bTransporte electrónico en el cit b66f. Ciclo de las quinonasf. Ciclo de las quinonas
PS I PS I
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Captación de la energía lumínica
Transporte electrónico en el fotosistema ITransporte electrónico en el fotosistema I
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Captación de la energía lumínica
El transporte electónico genera un gradiente El transporte electónico genera un gradiente electroquímico al introducir Helectroquímico al introducir H++ al lumen al lumen
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Captación de la energía lumínica
Demostración de la fosforilación de ATP por fuerza Demostración de la fosforilación de ATP por fuerza protón motriz (teoría quimiosmótica)protón motriz (teoría quimiosmótica)
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Captación de la energía lumínica
Estructura y actividad ATP-sintasaEstructura y actividad ATP-sintasa
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Captación de la energía lumínica
La síntesis de ATP en el complejo CFLa síntesis de ATP en el complejo CF11 tiene lugar por tiene lugar por
cambios conformacionales al girar el canal CFcambios conformacionales al girar el canal CF00 por el por el
paso de Hpaso de H++
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Captación de la energía lumínica
Saturación del aparato fotosintéticoSaturación del aparato fotosintético
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Captación de la energía lumínica
Dinámica del aparato fotosintético y estructura de los Dinámica del aparato fotosintético y estructura de los tilacoidestilacoides
La LHCII desfosforilada se une a sí misma, uniendo tilacoides y formando grana
La LHCII fosforilada no se une a sí misma, liberando los tilacoides y desapilando los grana
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Captación de la energía lumínica
Defensa contra el exceso de radiación y reparación del Defensa contra el exceso de radiación y reparación del daño como prevención de la fotoinhibicióndaño como prevención de la fotoinhibición
Especies activas de oxígeno
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Captación de la energía lumínica
Regulación por intensidad lumínica del ciclo de las Regulación por intensidad lumínica del ciclo de las xantofilasxantofilas
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Captación de la energía lumínica
Reparación del aparato fotosintéticoReparación del aparato fotosintético
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Captación de la energía lumínica
Transporte cíclico de electrones en torno al fotosistema I Transporte cíclico de electrones en torno al fotosistema I sin rendimiento de poder reductor pero sí de ATP sin rendimiento de poder reductor pero sí de ATP
(fotofosforilación cíclica)(fotofosforilación cíclica)