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FOTOFOSFORILACIÓN Reacciones de transferencia de electrones en los cloroplastos

FOTOFOSFORILACIÓN Reacciones de transferencia de electrones en los cloroplastos Síntesis de ATP. Quimiótrofos (heterótrofos). Fotótrofos (autótrofos). ¿CÓMO OBTIENEN SU CARBONO LOS ORGANISMOS?. Células heterótrofas. CO 2 + H 2 O + ATP. IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LOS ORGANISMOS

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FOTOFOSFORILACIÓN Reacciones de transferencia de electrones en los cloroplastos

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Presentation Transcript

  1. FOTOFOSFORILACIÓN • Reacciones de transferencia de electrones • en los cloroplastos • Síntesis de ATP

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

  3. Células heterótrofas CO2 + H2O + ATP IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LOS ORGANISMOS FOTOSINTÉTICOS: Células fotosintéticas ATP, NADPH CARBOHIDRATOS + O2

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

  5. OXIDACIÓN REDUCCIÓN Agente reductor oxidante 6H2O + 6CO2 ----------> C6H12O6+ 6O2

  6. FOTOFOSFORILACIÓN • FOTOSÍNTESIS: • FASE LUMINOSA • FASE DE ASIMILACIÓN DEL CARBONO

  7. FLUJO DE PROTONES = FUERZA PROTÓN-MOTRIZ SÍNTESIS DE ATP FOSFORILACIÓN FOTOFOSFORILACIÓN OXIDATIVA LUGAR:MITOCONDRIACLOROPLASTO TRANSFERENCIA DE ELECTRONES

  8. MEMBRANA EXTERNA MEMBRANA INTERNA LAMELA DEL ESTROMA TILACOIDE ESTROMA ESPACIO INTERMEM-BRANAL GRANA (Saco de tilacoides) ESTRUCTURA DEL CLOROPLASTO

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

  10. FLUJO DE PROTONES = FUERZA PROTÓN-MOTRIZ SÍNTESIS DE ATP FOSFORILACIÓN FOTOFOSFORILACIÓN OXIDATIVA LUGAR:MITOCONDRIACLOROPLASTO TRANSFERENCIA DE ELECTRONES DADOR ELECTRÓNICO: NADH (E’o-0.320 V) H2O (E’o 0.816 V)

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

  12. Excitado Basal CHO Clorofila b LAS CLOROFILAS ABSORBEN ENERGÍA LUMINOSA PARA LA FOTOSÍNTESIS Son pigmentos verdes Estructuras policíclicas planas Mg2+ Sistemas altamente conjugados Asociados a proteínas Localización membranal Cadena lateral de fitol Clorofila a

  13. ADICIONALMENTE EXISTEN PIGMENTOS ACCESORIOS b-Caroteno Luteína (xantofila)

  14. MONÓMERO, LA UNIDAD FUNCIONAL ES UN TRIMERO 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

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

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

  17. CENTROS DE REACCIÓN EN PLANTAS SUPERIORES FOTOSISTEMA I (P700) FOTOSISTEMA II (P680)

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

  19. La fotofosforilación requiere del aporte de energía en forma de luz para generar un buen dador electrónico H2O

  20. Fotón FOTOSISTEMA II.- SISTEMA FEOFITINA-QUINONA Estroma P680* Feofitina Membrana tilacoidal Cyt b6f PQA P680 PQB PQBH2 Lumen tilacoidal

  21. P700 Cytb6f

  22. Cytb6f A través del Cyt b6f se genera el gradiente de protones

  23. Fotón FOTOSISTEMA II.- SISTEMA TIPO FEOFITINA-QUINONA Estroma P680* Membrana tilacoidal Feofitina Cyt b6f PQA P680 PQB PQBH2 Plastocianina H2O O2 Cytc Lumen tilacoidal

  24. Fotón FOTOSISTEMA I (P700) Estroma NADP+ + H+ NADPH Ferredoxina: NADP+ oxidorreductasa P700* Filoquinona A (A1) Fe-S Membrana tilacoidal P700 Plastocianina (reducida) Lumen tilacoidal

  25. EL GRADIENTE DE PROTONES ES GENERADO POR EL Cyt b6f Y POR LA ESCISIÓN DEL H2O

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

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