FOTOFOSFORILACIN a Reacciones de transferencia de electrones en

FOTOFOSFORILACIÓN a) Reacciones de transferencia de electrones en los cloroplastos b) Síntesis de ATP

¿CÓMO OBTIENEN SU CARBONO LOS ORGANISMOS? Quimiótrofos (heterótrofos) Fotótrofos (autótrofos)

IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LOS ORGANISMOS FOTOSINTÉTICOS: Células fotosintéticas ATP, NADPH CARBOHIDRATOS + O 2 Células heterótrofas CO 2 + H 2 O + ATP

LA FOTOSÍNTESIS SUCEDE EN UNA DIVERSIDAD DE BACTERIAS, ALGAS Y EN PLANTAS

OXIDACIÓN REDUCCIÓN 6 H 2 O + 6 CO 2 -----> C 6 H 12 O 6+ 6 O 2 Agente reductor oxidante

FOTOSÍNTESIS: A) FASE LUMINOSA FOTOFOSFORILACIÓN B) FASE DE ASIMILACIÓN DEL CARBONO

FOSFORILACIÓN OXIDATIVA LUGAR: FOTOFOSFORILACIÓN MITOCONDRIA CLOROPLASTO TRANSFERENCIA DE ELECTRONES FLUJO DE PROTONES = FUERZA PROTÓN-MOTRIZ SÍNTESIS DE ATP

ESTRUCTURA DEL CLOROPLASTO MEMBRANA EXTERNA MEMBRANA INTERNA LAMELA DEL ESTROMA TILACOIDE ESTROMA ESPACIO INTERMEMBRANAL GRANA (Saco de tilacoides)

MEMBRANA TILACOIDAL: 10% fosfolípidos 80% mono- o digalactosil Diacilgliceroles 10% sulfoquinovosil diacilglicerol Alta insaturación: fluidez FOTOFOSFORILACIÓN Reacciones luminosas Grana ESTROMA Reacciones independientes de luz Estroma

FOSFORILACIÓN OXIDATIVA LUGAR: FOTOFOSFORILACIÓN MITOCONDRIA CLOROPLASTO TRANSFERENCIA DE ELECTRONES FLUJO DE PROTONES = FUERZA PROTÓN-MOTRIZ SÍNTESIS DE ATP DADOR ELECTRÓNICO: NADH (E’o -0. 320 V) H 2 O (E’o 0. 816 V)

RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA Es energía emitida en forma de onda de naturaleza electromagnética (fotones) FOTÓN. Tiene propiedades ondulatorias y de partícula TIPO DE Rayos Infra. Microondas UV Ondas de radio Rayos gamma X rojo RADIACIÓN (Teoría de la dualidad onda-partícula) Longitud de onda La energía de un mol de fotones de luz visible es 170 a 300 k. J LUZ VISIBLE Ecuación de Planck E=hv. Amarillo Violeta Azul Verde Naranja Rojo donde h es la constante de Planck y v es la frecuencia Longitud de onda (nm) A MAYOR FRECUENCIA MAYOR ENERGÍA A MENOR LONGITUD DE ONDA MAYOR ENERGÍA

LAS CLOROFILAS ABSORBEN ENERGÍA LUMINOSA PARA LA FOTOSÍNTESIS Son pigmentos verdes Estructuras policíclicas planas Mg 2+ Sistemas altamente conjugados Asociados a proteínas Excitado CHO Clorofila b Localización membranal Cadena lateral de fitol Basal Clorofila a

ADICIONALMENTE EXISTEN PIGMENTOS ACCESORIOS b-Caroteno Luteína (xantofila)

LOS SISTEMAS DE CAPTACIÓN ESTÁN ASOCIADOS A PROTEÍNAS DE UNIÓN ESPECÍFICAS COMPLEJOS DE CAPTACIÓN DE LUZ Segmento a-helicoical 5 clorofilas b 7 clorofilas a 2 luteínas MONÓMERO, LA UNIDAD FUNCIONAL ES UN TRIMERO

ESTROMA LUMEN TILACOIDAL MEMBRANA TILACOIDAL (MEMBRANA INTERNA) FOTOSISTEMAS LUZ CLOROFILAS PIGMENTOS ACCESORIO MOLÉCULAS CAPTADORAS Clorofilas ANTENA CENTRO DE REACCIÓN FOTOQUÍMICO ENERGÍA LUMINOSA EN ENERGÍA QUÍMICA

* * * MOLECULA CAPTADORA EN SU ESTADO BASAL * ** **+ * * + - DONADOR ACEPTOR ELECTRÓNICO DONADOR ELECTRÓNICO

CENTROS DE REACCIÓN EN PLANTAS SUPERIORES FOTOSISTEMA I (P 700) FOTOSISTEMA II (P 680)

ARQUITECTURA DE LOS FOTOSISTEMAS Annu. Rev. Plant Biol. (2006) 57: 521

La fotofosforilación requiere del aporte de energía en forma de luz para generar un buen dador electrónico H 2 O

FOTOSISTEMA II. - SISTEMA FEOFITINA-QUINONA Estroma P 680* Feofitina Fotón Cyt b 6 f PQA P 680 PQBH 2 Membrana tilacoidal Lumen tilacoidal

Cytb 6 f P 700

Cytb 6 f A través del Cyt b 6 f se genera el gradiente de protones

FOTOSISTEMA II. - SISTEMA TIPO FEOFITINA-QUINONA Estroma P 680* Membrana tilacoidal Feofitina Fotón Cyt b 6 f PQA P 680 H 2 O PQB O 2 PQBH 2 Plastocianina Cytc Lumen tilacoidal

FOTOSISTEMA I (P 700) Estroma NADP+ + H+ NADPH P 700* Ferredoxina: NADP+ oxidorreductasa Filoquinona A (A 1) Fotón Fe-S P 700 Plastocianina (reducida) Membrana tilacoidal Lumen tilacoidal

EL GRADIENTE DE PROTONES ES GENERADO POR EL Cyt b 6 f Y POR LA ESCISIÓN DEL H 2 O

TIPOS DE AGENTES QUE INTERVIENEN CON LA FOSFORILACIÓN INHIBICIÓN DE LA TRANSFERENCIA ELECTRÓNICA INHIBICIÓN DE LA ATP SINTASA DESACOPLAMIENTO DE LA FOSFORILACIÓN