Fotosíntesis y quimiosintesis
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B.F.Oscura utiliza la energia quimica obtenida en la fase luminosa, en reducir C02, nitratos y sulfatos y asimilar los bioelementos C,H, y S, con el fin de sintetizar glucidos, aminoacidos... Las plantas obtienen el CO2 del aire a traves de los estomas de sus hojas. El proceso de reduccion del carbono es ciclico y se conoce como el Cilo de Calvin. La fijacion del CO2 se produce en tres fases: 1.Carboxilativa: el CO2se fija a una molecula de 5C, la ribulosa 1'5 difosfato, formandose un compuesto inestable de 6C, que se divide en dos moleculas de acido 3 fosfoglicerido conocido tambien con las siglas de PGA. 2.Reductiva: el acido 3 fosfoglicerido se reduce a gliceraldheido 3 fosfato, tambien conocido como PGAL, utilizandose ATP Y NADPH. 3.Regenerativa/sintetica: las moleculas de gliceraldheido 3 fosfato formadas siguen diversas rutas; de cada seis moleculas, cinco se utilizan para regenerar la ribulosa 1'5 difosfato y hacer que el ciclo de calvin pueda seguir, y una sera empleada para poder sintetizar moleculas de glucosa (via de las hexosas) acidos grasos, AA,...y en general todas las moleculas que necesita la celula. En el ciclo para fijar el CO2 intervienen una serie de enzimas, y la mas conocida es la enzima Rubisco (ribulosa 1'5 difosfato carboxilasa/oxidasa) que puede actuar como carboxilasa o como oxidasa, segun la concentracion de CO2. Si la concentracion de CO2 es baja, actua como oxidasa, y en lugar de ayudar a la fijacion de CO2 medianteel ciclo de calvin, se produce la oxidacion de glucidos hasta CO2 y H20 y al proceso se le conoce como fotorrespiracion que no debe confundirse con la respiracion mitocondrial, la energia se pierde y no se produce ni ATP ni NADPH; y se disminuye el rendimiento de la fotosintesis, porque solo se produce una molecula de PGA que pasara al ciclo de calvin; en cambio cuando funciona como carboxilasa, se obtienen dos moleculas de PGA. Hipotesis Quimiosmotica de la Fotofosforilacion: la sintesis de ATP en el cloroplasto se explica mediante la hipotesis quimiosmotica de Mitchell, de forma muy semejante como ocurre en la mitocondria. El transporte de electrones en la cadena transportadora de la membrana tilacoidal produce el bombeo de protones desde el estroma hacia el espacio tilacoidal a nivel del complejo citocromo b6-f, lo que genera un gradiente electroquimico. El flujo de protones a favor del gradiente desde el espacio tilacoidal hasta el estroma, a traves del canal de protones de la ATP-sintetasa, activa la sintesis de ATP a partir de ADP y fosfato. Los electrones se emplean para reducir el NADP+ a NADPH.El ATP y el NADPH sintesis, en las que se reducen moleculas sencillas, como el CO2 para formar glucidos. Importancia biologia de la fotosintesis: 1.La sintesis de materia organica a partir de la inorganica se realiza fundamentalmente mediante la fotosintesis; luego ira pasando de unos seres vivos a otros mediante las cadenas troficas, para ser transformada en materia propia por los diferentes seres vivos. 2.Produce la transformacion de la energia luminosa en energia quimica, necesaria y utilizada por los seres vivos. 3.En la fotosintesis se libera oxigeno que sera utilizado en la respiracion aerobia como oxidante. 4.La fotosintesis fue causante del cambio producido en la atmosfera primitiva, que era anaerobia y reductora. 5.De la fotosintesis depende tambien la energia almacenada en combustibles fosiles como carbon, petroleo y gas natural. 6.El equilibrio necesario entre seres autotrofos y heterotrofos no seria posible sin la fotosintesis.
quimiosintesis consiste en la sintesiss de ATP a partir de la energia que se desprende en las reacciones de oxidacion de determinadas sustancias inorganicas. los organismos que realizan estos procesos se denominan quimioautótrofos o quimiolitótrofos. todos ellos son bacterias. muchos de los compuestos reducidos que se utilizan com el NH3, son sustancias procedentes de la descomposición de la materia orgánica. al oxidarlas se transforman en sustancias minerales que pueden ser absorbidas por las plantas. cierran los ciclos biogeoquimicos, posibilitando la vida en el planeta. se distinguen dos fases una primera fase en la que se obtiene ATP y coenzima reducida, que en las bacterias es NADH en lugarde NADPH, y en la segunda fase en la que se emplea el ATP y el NADH para sintetizar compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas. en la primera fase la reaccion de oxidacion de las sutancias inorganicas constituye la fuernte de energia para la fosforilación del ADP, en la cadena respiratoria, proceso denominado fosforilacion oxidativa. parte de este ATP se emplea para provocar un transporte inverso de electrones en la propia cadena respiratoria para la obtencion de NADH. en la segunda fase las vías metabólicas seguidas coinciden con las de la fase oscura de la fotosintesis. tipos de bacterias quimiosinteticas segun el sustrato utilizado, las bacterias se clasifican en los siguientes grupos: -Bacterias incoloras del azufre: estas bacterias oxidan azufre o compuestos de azufre. son bacterias aerobias obligadas, ya que encesitan oxigeno para la oxidación. -Bacteria del nitrogeno: este grupo oxida compuestos reducidos de nitrógeno. son las responsables de oxidar el amoniaco. existen dos grupos de bacterias del nitrogeno: las bacterias niitrosificantes: transfroman amoniaco en nitritos y las bacterias nitrificantes que transforman nitritos en nitratos. - bacterias del hierro que oxidan compuestos ferrosos a ferricos. -bacterias del hidrógeno estas bacterias son quimioautótrofos facultativos, que pueden utilizar el hidrógeno molecular. Fotorespiración (oxidación de glucidos con consumo de oxigeno, liberación de dioxido de carbono y presencia luz. proceso independiente de la oxidación de nutrientes en la mitocondria). su....parece tener relación con la aparición de los primeros organismos fotosinteticos en una atmosfera primitiva en la cual existia una mayor concentracion de dioxido de carbono que de oxigeno. en estas condiciones la rubisco con un centro activo incapaz de discriminar entre dioxido de carbono y oxigeno. la rubisco es la proteina mas abundante de la tierrra. de esta manera el aumento progresivo de oxigeno hizo que este competiera con el dioxido de carbono y en ambientes con temperaturas elevadas, disminuyera la afinidad de la rubisco para el dioxido de carbono y aumentara la afinidad para el oxigeno con la consecuente disminucion del rendimiento fotosintetico. por este motivo las plantas que viven en ambientes que favorecen la fotorespiración, como ambientes aridos con temperaturas elevadas, han desarrollado estrategias para evitarla. dicha estrategia consiste en fijar el dioxido de carbono mediante una ruta alternativa de la reaccion de fijación catalizada por la rubisco. el enzima que cataliza la 1º reaccions de fijacion del dioxido de carbono es el PEP, tiene al dioxido de carbono como unico sustrato y su afinidad es > que la rubisco. despues de diversas reacciones se desprende dioxido de carbono, el cual se incorpora al ciclo de Calvin. las plantas que utilizan esta ruta reciben el nombre de plantas C4 ya que el primer compuesto obtenido como consequencia de la fijacion del dioxido de carbono esta formado por 4 carbonos. en las plantas C3 el dioxido de carbono se fija mediante el ciclo de Calvin y el primer compuesto que se obtiene tiene tres carbonos.
quimiosintesis consiste en la sintesiss de ATP a partir de la energia que se desprende en las reacciones de oxidacion de determinadas sustancias inorganicas. los organismos que realizan estos procesos se denominan quimioautótrofos o quimiolitótrofos. todos ellos son bacterias. muchos de los compuestos reducidos que se utilizan com el NH3, son sustancias procedentes de la descomposición de la materia orgánica. al oxidarlas se transforman en sustancias minerales que pueden ser absorbidas por las plantas. cierran los ciclos biogeoquimicos, posibilitando la vida en el planeta. se distinguen dos fases una primera fase en la que se obtiene ATP y coenzima reducida, que en las bacterias es NADH en lugarde NADPH, y en la segunda fase en la que se emplea el ATP y el NADH para sintetizar compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas. en la primera fase la reaccion de oxidacion de las sutancias inorganicas constituye la fuernte de energia para la fosforilación del ADP, en la cadena respiratoria, proceso denominado fosforilacion oxidativa. parte de este ATP se emplea para provocar un transporte inverso de electrones en la propia cadena respiratoria para la obtencion de NADH. en la segunda fase las vías metabólicas seguidas coinciden con las de la fase oscura de la fotosintesis. tipos de bacterias quimiosinteticas segun el sustrato utilizado, las bacterias se clasifican en los siguientes grupos: -Bacterias incoloras del azufre: estas bacterias oxidan azufre o compuestos de azufre. son bacterias aerobias obligadas, ya que encesitan oxigeno para la oxidación. -Bacteria del nitrogeno: este grupo oxida compuestos reducidos de nitrógeno. son las responsables de oxidar el amoniaco. existen dos grupos de bacterias del nitrogeno: las bacterias niitrosificantes: transfroman amoniaco en nitritos y las bacterias nitrificantes que transforman nitritos en nitratos. - bacterias del hierro que oxidan compuestos ferrosos a ferricos. -bacterias del hidrógeno estas bacterias son quimioautótrofos facultativos, que pueden utilizar el hidrógeno molecular. Fotorespiración (oxidación de glucidos con consumo de oxigeno, liberación de dioxido de carbono y presencia luz. proceso independiente de la oxidación de nutrientes en la mitocondria). su....parece tener relación con la aparición de los primeros organismos fotosinteticos en una atmosfera primitiva en la cual existia una mayor concentracion de dioxido de carbono que de oxigeno. en estas condiciones la rubisco con un centro activo incapaz de discriminar entre dioxido de carbono y oxigeno. la rubisco es la proteina mas abundante de la tierrra. de esta manera el aumento progresivo de oxigeno hizo que este competiera con el dioxido de carbono y en ambientes con temperaturas elevadas, disminuyera la afinidad de la rubisco para el dioxido de carbono y aumentara la afinidad para el oxigeno con la consecuente disminucion del rendimiento fotosintetico. por este motivo las plantas que viven en ambientes que favorecen la fotorespiración, como ambientes aridos con temperaturas elevadas, han desarrollado estrategias para evitarla. dicha estrategia consiste en fijar el dioxido de carbono mediante una ruta alternativa de la reaccion de fijación catalizada por la rubisco. el enzima que cataliza la 1º reaccions de fijacion del dioxido de carbono es el PEP, tiene al dioxido de carbono como unico sustrato y su afinidad es > que la rubisco. despues de diversas reacciones se desprende dioxido de carbono, el cual se incorpora al ciclo de Calvin. las plantas que utilizan esta ruta reciben el nombre de plantas C4 ya que el primer compuesto obtenido como consequencia de la fijacion del dioxido de carbono esta formado por 4 carbonos. en las plantas C3 el dioxido de carbono se fija mediante el ciclo de Calvin y el primer compuesto que se obtiene tiene tres carbonos.