la fotosintesis (maria clara)

8/7/2019 La Fotosintesis (Maria Clara)

1/18

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIN

U.E. NOCTURNO CABIMAS

CABIMAS ZULIA

Presentado por:

Rivero Maria C.I. V. 18.483.582

Semestre: 2

Cabimas, Junio 2009


2/18

CONTENIDO

1. Organelos Citoplasmticos.

2. Qu es la Fotosntesis?

3. Etapas de la Fotosntesis.

4. Qu es la Clorofila?

5. Qu es la Respiracin?

6. Tipos de Respiracin.

7. Explique los tipos de Respiracin.


3/18

1. Organelos Citoplasmticos

Cuerpos individualizados del resto del protoplasma con funciones especficas.

Los organelos son a la clula como los rganos al cuerpo. Originarias de la

membrana. Tienen compuestos biticos y actividad metablica.

Reticulo Endoplasmico.

Se form a partir de la membrana fundamental por lo que su ultraestructura

ser PLP en gel. Esta por todo el interior celular, como una red, pero no toca el

ncleo. Dentro del retculo hay lquidos intersticiales (de lo que hay afuera), por lo

que tiene mucha mas superficie de seleccin la membrana comunica el exterior con el

ncleo (es contiguo). La membrana enrollada y por dentro. Sostiene todo el interior,

protegiendo.

Puede ser de 2 tipos:

Liso (el apenas descrito).

Granular (cuando el retculo esta muy cerca de unos corpsculos ribosomas).

Mitocondrias

En conjunto forman el condrioma,pero en unidad de mitocondrias. Hay 2

teoras sobre su origen: la primera, dice que provienen de la membrana fundamental,

cuando un brazo del retculo se rompi y se volvi un organo a parte. La otra dice que

en el proceso de formacin de la clula, una de ellas tom una bacteria, la esclavizo

hasta hacerla parte de ella (origen bacteriano) y se cree porque las mitocondrias

tienen su propio ADN.


4/18

La otra teora se cree porque la membrana de las mitocondrias tiene la misma

estructura que la de la membrana fundamental.

La estructura en el microscopio fotnico se ve como pequeas salchichas y la

ultraestructura se ve igual pero formada por una membrana lisa externa y una interna,

plegada para tener mayor superficie de contacto. Las dos estn en PLP o en gel. Su

contenido tiene el enigma de su funcin. Su contenido se llama matriz mitocondrial

con enzimas oxidativas y DNA especfico. Tiene gran cantidad de ATP, por lo que se

descubri que realizan el ciclo de Krebs: oxidasn, diferentes compuestos para obtener

energa. Su funcin ms importante es llevar a cabo el proceso de respiracin. Son

capaces de codificarse a s mismas.

Ribosomas

Partculas de forma redondeadas presentes en la mayora de las clulas y que

siempre estn muy cercanas al retculo endoplsmico. La estructura y ultraestructura

coinciden por que se ven casi igual en los 2 microscopios. Tienen una membrana PLP

o gel (se originan de la membrana). Su funcin depende del contenido: azcares, ATP

y RNA. Se supone que su funcin es por el RNA y esta es la sntesis proteca.

Sntesis proteca: en los ribosomas, que tienen muchas cadenas de RNA y

estn detenidos en el retculo. Hay muchos aminocidos.

El protoplasma necesita alguna protena, por lo que una de sus enzimas

comunica al ncleo la falta de la protena X. El ncleo abre el mensaje del DNA para

formar la secuencia de aminocidos que formaran la protena (mas de 50

aminocidos). El mensaje negativo descifrado por el RNA se va al protoplasma, y

este se descifra por un RNA (traduccin positiva).


5/18

Lizosomas

Organelos redondeados (de 1/3 del tamao de los ribosomas) en casi todas las

clulas. Son originarios de la membrana y su estructura y ultraestructura coinciden.

No teniendo estructura especfica, dependen de su contenido: enzimas capaces de

romper estructuras qumicas (lisas). Defienden a la clula destruyen partculas

extraas y la ayudan a realizar procesos digestivos.

Aparato De Golgi

Es una formacin descubierta por Golgi en los 60. Se determin como una

estructura siempre presente, pero no del mismo tamao o con la misma posicin.

Algunas clulas tienen muy poco y otras mucho. Es originario de la membrana. Por

microscopio fotnico se ve como una mancha cerca del ncleo. Esta mancha por

microscopio electrnico se ve como una vescula y una cisterna (son lo mismo pero la

vescula es hacia arriba y la cisterna es hacia abajo). Contiene secreciones especiales

de los tejidos glandulares. Cuando una glndula es no secretada, la presencia del

aparato de Golgi, es casi nula (y al revs). Se relaciona con la defensa.

Centriolo

Una estructura grande (1/5 del ncleo) que solo existe en clulas animales

(estructura especfica). Esta posicionada en cualquier punto alrededor del ncleo (se

regula por el) y a veces hay mas de 1 (generalmente dos). La estructura por el

fotnico es como una bolita muy resaltada cerca del ncleo. La ultraestructura se ve

como una membrana limitante (origen de membrana) y contiene grupos de fibras que

la reconocen y de 3 en 3. En sentido ecuatorial tiene 2 triadas. Su funcin es la

formacin de los asteres en o durante la dilusin celular. Esto es muy importante

porque en los asteres se emtrn los hilos del uso acromtico. Los centriolos, para


6/18

formar los asteres, comienzan a girar las microfibrillas ecuatoriales para adelgazarse

y as romperse. En los vegetales hay ya un huso acromtico.

Plastos

En el interior, las clulas pueden tener algunas partculas de color. No son

organelos, solamente son partculas que dan color (la mielina, por ejemplo). Pero hay

unos que son estructuras vivas llamadas cloroplastos y que se encuentran en clulas

vegetales. Realizan la fotosntesis, tienen un origen de membrana. Su forma y tamao

son variables a veces son redondeadas o cilndricos. Separados del contenido celular

y su tamao vara pero son grandes y evidentes. Son muy refringentes (la luz pasa

diferente) y su color verde propio es el que da color a la plante. La ultraestructura nos

habla de una estructuracin interna constituida por una apilacin de estructuras

similares a monedas. A estas se les llama grana y a cada una se le llama granum.

Funcionan como celdas fotoelctricas (acumulan energa solar) para realizar la

fotosntesis. Su eficiencia depende la estructura qumica de los granum que se forma

de clorofila (, , ).

Vacuolas

Espacios dentro de la clula. En los tejidos vegetales duran toda la vida de la

clula y son almacenes de esencias, colores, azcares, aceites, etc. En los animales

(salvo en algunos protozoarios) no persisten. Son digestivas, cuando en una clula

joven animal se ven vacuolas que no digestionan, puede estar enferma, degenerado

poco vital. El conjunto de vacuolas vegetales se llama vacuoma (no puede existir en

la animal).


7/18

Ncleo

Estructura muy importante de la clula. Suelen ser 1/3 del tamao de la clula.

Dirigen las funciones celulares. Muchas veces la divisin de la clula es por la

prdida de relacin y tamao ente el ncleo y el resto de la clula.

Hay varias formas (todas las imaginables). Estrelladas, esfricas, ovoides, etc.

Ninguna clula sobrevive sin ncleo, a excepcin las clulas de la crnea de algunos

mamferos y la floema (vasos conductores de las traqueofitas). Generalmente es

cntrico (en el centro de la clula), pero tambin hay en otros puntos. Sus funciones

son vitales por ser el controlador celular, por lo que hay una relacin directa entre sus

funciones y su estructura. Por microscopio fotnico se ve un contenido no

homogeneo limitado por una membran PLP o gel (carioteca) y donde hay partes

densas y claras. Puede haber varios ncleos, llamados nucleolos.

Las partes analizadas en electrnico (ultraestructura) han dado que:

Carioteca: puede ser PLP o gel (el modelo que corresponda).

Jugo nuclear: una sustancia, mezcla de compuestos donde hay azcares, protenas

enzimticas, lpidos y ATP.

Cromatina: esta formado por cromosomas (estructuras individualizadas), que son los

que dirigen el funcionamiento celular.

Nucleolos: constituidos por fibras. Forman el huso acromtico. Tienen RNA y ATP.

Lo mas importantes descubierto son los cromosomas.

2. Donde se lleva a cabo la Fotosntesis y La Respiracin

La fotosntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen

de la luz y son independientes de la temperatura, y otra serie que dependen de la


8/18

temperatura y son independientes de la luz. La velocidad de la primera etapa, llamada

reaccin lumnica, aumenta con la intensidad luminosa (dentro de ciertos lmites),

pero no con la temperatura. En la segunda etapa, llamada reaccin en la oscuridad, la

velocidad aumenta con la temperatura (dentro de ciertos lmites), pero no con la

intensidad luminosa.

Un subproducto del a fotosntesis ese l gas de oxigeno (O2), el cual deben

tener la mayora del as formas de vid apara sobrevivir. El gas oxigeno se usa en la

respiracin celular aerbica, la serie de reacciones que transfiere energa qumica de

los monmeros orgnicos al ATP (la molcula transportadora de energa). Cuando la

respiracin aerbica consume glucosa como combustible, la reaccin total es lo

puesto de la fotosntesis:

C6H12O6 +

6O26CO2 + 6H2O + Energa

Una diferencia importante entre las dos reacciones radica en que la energa

usada en la fotosntesis es la energa lumnica y la energa liberada en la respiracin

celular es energa qumica y calor. Las dos reacciones se complementan: la

fotosntesis usa los productos del a respiracin celular (aguay dixido de carbono) y

la respiracin celular usa los productos de la fotosntesis (azcar y gas oxigeno).

Las plantas, las algas y algunos tipos de bacterias realizan la fotosntesis. En

bacterias que son solo clulas precariotas (simples), las vas bioqumicas de la

fotosntesis se ubican sobre las identaciones de la membrana plasmtica y dentro del

fluido interior. En las plantas y las algas, que son las clulas eucariotas (complejas),

la fotosntesis ocurre dentro de unos organelos especializados llamados cloroplastos.


9/18

Los cloroplastos pudieron haber sido alguna vez bacterias fotosintetizadoras.

Las dos estructuras son notablemente similares. Lo que pudo haber sucedido, hace

ms de 2 mil millones de aos, fue que una bacteria fotosintetizadora invadi una

clula ms grande y las dos clulas desarrollaron una relacin mutualstica: la clula

mas grande adquiri azucares de la clula menor y esta adquiri materiales en bruto

de la clula ms grande.

La fotosntesis es una sucesin de ms de sesenta reacciones bioqumicas que

ocurren en dos fases: (1) las reacciones dependientes de la luz, en las cuales la

energa lumnica se convierte en energa qumica; y (2) las reacciones independientes

de la luz, en las cuales la energa qumica se utiliza para construir azcar a partir del

dixido de carbono.

2. Qu es la Fotosntesis?

Podemos decir que la fotosntesis es el proceso que mantiene la vida en

nuestro planeta. Las plantas terrestres, las algas de aguas dulces, marinas o las que

habitan en los ocanos realizan este proceso de transformacin de la materia

inorgnica en materia orgnica y al mismo tiempo convierten la energa solar en

energa qumica. Todos los organismos hetertrofos dependen de estas conversiones

energticas y de materia para su subsistencia. Y esto no es todo, los organismos

fotosintticos eliminan oxgeno al ambiente, del cual tambin depende la mayora de

los seres vivos de este planeta.

Hasta los descubrimientos de Van Helmont, hace ya 400 aos, se aceptaba

que los seres vivos necesitaban "ingerir" alimentos para sobrevivir. En el caso de las

plantas, se pensaba que tomaban su alimento del suelo. Este cientfico plant un

pequeo sauce en una maceta y la reg peridicamente. Luego de 5 aos el sauce

haba incrementado su peso en 75kg., mientras que la tierra de la maceta haba


10/18

disminuido su peso en slo 70gr. As concluy que toda la "sustancia" de la planta se

haba originado del agua, no del suelo. Pasaron muchos aos y muchos experimentos

cientficos hasta que se lleg a descubrir cmo era el proceso de fotosntesis y an

hoy en da se continan descubriendo detalles qumicos y metablicos, es decir, an

hoy hay pasos qumicos que realizan los auttrofos que no conocemos.

A pesar de esto ltimo estamos en condiciones de poder explicar algunos

fundamentos que nos indican cmo hacen los productores para transformar la energa

y la materia.

3. Etapas de la Fotosntesis

Etapa fotodependiente

La fotosntesis ocurre en organelas especficas llamadas cloroplastos, que se

encuentran en clulas fotosintticas, es decir, en clulas de productores expuestas al

sol. En plantas terrestres estas clulas estn en hojas y tallos verdes (los tallos leosos

tienen clulas muertas que forman la corteza). Existen tambin algas fotosintticas

que no poseen cloroplastos, pues son organismos unicelulares procariontes (sin

ncleo verdadero ni compartimientos celulares) y tambin realizan la fotosntesis.

Estas clulas, llamadas cianofitas o algas verde azules, son seguramente muy

similares a los primeros organismos fotosintticos que habitaron nuestro planeta y

realizan la fotosntesis en prolongaciones de su membrana plasmtica y en su

citoplasma.

El proceso de fotosntesis ocurre en 2 etapas, la primera, llamada etapa

fotodependiente, ocurre slo en presencia de luz y la segunda, llamada etapa

bioqumica o ciclo de Calvin, ocurre de manera independiente de la luz. Pero antes de


11/18

comenzar a estudiar ambas etapas es conveniente ver algunas caractersticas de los

cloroplastos que permiten la realizacin de la captacin de energa lumnica.

En principio, los cloroplastos tienen pigmentos que son molculas capaces de

"capturar" ciertas cantidades de energa lumnica. Dentro de los pigmentos ms

comunes se encuentra la clorofila a y la clorofila b, tpica de plantas terrestres, los

carotenos, las xantficas, fucoeritrinas y fucocianinas, cada uno de estos ltimos

caracterstico de ciertas especies. Cada uno de estos pigmentos se "especializa" en

captar cierto tipo de luz.

Como sabemos el espectro lumnico que proviene del sol se puede

descomponer en diferentes colores a travs de un prisma, cada color corresponde a

una cierta intensidad de luz, que puede medirse en longitudes de onda. Cada

pigmento puede capturar un tipo distinto de longitud de onda .


12/18

En el esquema se muestran los espectros de absorcin de la clorofila (a y b),

carotenos, ficoeritrina y ficocianina. Como puede observarse cada pigmento tiene un

pico de absorcin caracterstico.

Pero para hacer ms eficiente la absorcin de luz las plantas utilizan sistemas

"trampa" o fotosistemas, con un pigmento principal como la clorofila a o b y

diferentes pigmentos accesorios. A travs de estos sistemas los auttrofos pueden

aprovechar mejor la energa lumnica.

As, los fotosistemas cuentan con un centro de reaccin ocupado generalmente

por clorofila (a o b) en las plantas terrestres, hacia donde es dirigida la energa

lumnica, como se ver a continuacin.

Antes de comenzar a describir las reacciones qumicas que ocurren en la etapa

fotodependiente es conveniente ubicarnos espacialmente en el lugar de la planta

donde ocurren.


13/18

Como ya se ha dicho, los cloroplastos se ubican en las clulas expuestas a la

luz, es decir, aqullas partes de la planta que son fotosintticamente activas. En el

caso de las plantas superiores la fotosntesis ocurre principalmente en las hojas, y

dentro de stas, en cloroplastos ubicados en clulas del parnquima, que es uno de los

tejidos de la hoja. Las hojas, adems, poseen pequeas abertura o "estomas",

formadas por clulas que pueden agrandar o cerrar la abertura y que permiten, de este

modo, regular la entrada o salida de agua y gases, como el oxgeno y dixido de

carbono.

Los cloroplastos son organelas formadas por una doble membrana externa y

vesculas apiladas formando estructuras llamadas grana. Cada grana est formada por

varios tilacoides.

En la membrana de los tilacoides se ubican los pigmentos fotosintticos, que pueden

captar la energa lumnica y dar comienzo a la etapa fotodependiente.


14/18

Como ya se ha mencionado, la clorofila y otros pigmentos se ubican en los

cloroplastos, dentro de la membrana tilacoide, en unidades llamadas fotosistemas.

Cada unidad tiene numerosas molculas de pigmentos que se utilizan como antenas

para atrapar la luz. Cuando la energa lumnica es absorbida por uno de los

pigmentos, se desprenden electrones que rebotan en el fotosistema hasta llegar al

centro de reaccin, la clorofila a. El fotosistema que reacciona primero ante la

presencia de luz es el fotosistema I.

La estructura de la membrana tilacoide permite que los electrones,

provenientes de la exitacin fotoqumica de la clorofila sean recibidos por molculas


15/18


16/18

En la etapa fotodependiente se producen dos procesos qumicos que son

decisivos para la produccin final de glucosa, estos son la reduccin de la coenzima

NADP y la sntesis de ATP. El NADP se reduce a NADPH+H+ con los protones que

libera la molcula de agua. La coenzima NADP reducida aportar los protones

necesarios para sintetizar la molcula de glucosa, mientras el ATP liberar la energa

necesaria para dicha sntesis.

Asociada a la membrana tilacoide se encuentra la enzima ATP sintetasa (

ATP asa) que es la responsable de la produccin de ATP. Esta enzima es capaz de

transportar protones a travs de un canal ubicado en su interior y transformar la

energa cintica de los protones en energa qumica que se conserva en el ATP. De

esta forma, la enzima ATP sintetasa libera el gradiente electroqumico que se produce

dentro del tilacoide y utiliza la energa de este gradiente para adicionar un grupo

fosfato al ADP produciendo ATP. Por otra parte, los protones que ahora se

encuentran el la matriz del cloroplasto, se unen a la coenzima NADP produciendo

NADPH+H+.


17/18

Dibujo esquemtico de la disposicin de los fotosistemas, algunos de los

aceptores de electrones y la enzima ATP sintetasa. Observe que los protones se

concentran en el espacio intratilacoideo y slo atraviesan la membrana por la enzina

ATP sintetasa. La energa liberada por el transporte de protones es utilizada para

adicionar un grupo fosfato al ADP y producir ATP. Los protones se unen a la

coenzima NADP y la reducen a NADPH+H+. Ambos productos, ATP y NADPH+H+

son utilizados en la siguiente etapa de la fotosntesis. El oxgeno del agua es liberado

a la atomsfera.

Etapa fotoindependiente o ciclo de Calvin

El ciclo de Calvin ocurre en el estroma o matriz del cloroplasto. All se

encuentran las enzimas necesarias que catalizarn la conversin de dixido de

carbono (CO2) en glucosa utilizando los protones aportados por la coenzima NADP

ms la energa del ATP. El dixido de carbono ingresa a traves de los estomas y llega

hasta la molcula aceptora del ciclo, una pentosa llamada ribulosa di fosfato,

combinndose con esta mediante la accin de la enzima ribulosa bifosfato carboxilasa

oxigenasa o rubisco.

El primer producto estable de la fijacin de CO2 es el cido-3-fosfoglicrico

( PGA), un compuesto de 3 carbonos. La energa del ATP es utilizada para fosforilar

el PGA y formar cido 1,3 difosfoglicrico, el cual es reducido luego mediante la

accin del NADPH+H+ a gliceraldehido-3-fosfato (PGAL). Una parte del

gliceraldehido-3-fosfato es utilizada en el ciclo para sintetizar glucosa, mientras que

el resto se utiliza para regenerar la ribulosa, que da comienzo a un nuevo ciclo.


18/18

En el esquema del ciclo se Calvin se encuentran cuantificadas las molculas

que intervienen. As, se observa que son necesarias 6 molculas de CO2, 12

NADH+H+ y 12 ATP para sintetizar una molcula de glucosa.

Una gran parte del PGAL se transforma en almidn (carbohidrato de reserva)

en el estroma del cloroplasto. Otra parte del PGAL es exportado al citosol, donde se

transforma en intermediario de la gluclisis. Tambin se obtienen intermediarios de

azcares de gran importancia biolgica, como la sacarosa. Este disacrico es la

principal forma en que los azucares se transportan a travs del floema, desde las hojas

hasta los sitios de la planta donde son requeridos.

4. Qu es la Clorofila?

5. Qu es la Respiracin?

6. Tipos de Respiracin.

7. Explique los tipos de Respiracin.

la fotosintesis (maria clara)

Documents