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TEMA 12: FOTOSÍNTESIS.
Se trasforma la energía radiad en un gradiente de protones, la fotosíntesis más estudiada y más extendida es la que tiene un centro de reacción, sus componentes son:
- una membrana
- un sistema que capte energía radiante.
- un centro de reacción basado en la estructura de la clorofila.
- una cadena trasportadora de electrones=> idéntica a la de la respiración.
La luz excita al centro de reacción se colima esa luz por transferencia de energía (pasa a ser energía monocromática) así de excita el centro de reacción que cambia de conformación, se oxida y el electrón (uno de ellos) se deslocaliza ese electrón o vuelve al centro de reacción produciendo solo una florescencia o bien lo capta un elemento de la cadena transportadora de electrones, que pasa por compuestos que se van oxidando y reduciendo a diferentes niveles excluyendo así protones al exterior aumentando la fuerza motriz, una vez halla pasado ese electrón vuelve al centro de reacción y devuelve todo el sistema al estado inicial, esto es la fotofosforilación cíclica, se produce la ATP en un mecanismo deslocalizado con una ATPasa lo cual no es obligatorio. En microbiología se llama fotosíntesis cíclica con un centro de reacción.
Generación de ATP por la acción de la ATPasa
Que está desacoplada a este sistema
aumento de F 04 4 F 06 DH
Electrón deslocalizado
Cadena trasportadora de electrones
Centro de reacción
Se puede asimilar el dióxido de carbono, en el caso de los organismos fotoautótrofos la fuente de carbono es el dióxido de carbono una molécula muy oxidada, de la cual producen todo para ello requieren ATP y poder reductor el ATP vienen de la ATPasa y el poder reductor del NADPH + H+ vienen de la membrana acoplada (independiente) que funciona con un diagrama de potenciales, los poderes reductores
ambientales que puede utilizar los iones hierro Fe2+ S- o el hidrógeno.
En el caso del hidrógeno es capaz de darse protones al NADPH+ que dará NADPH + H+ Si hablamos de Fe2+ (como poder reductor) da un electrón y Fe3+ ese electrón va al NADP pasándolo al NADPH + H+ gastando ATP, esto se necesita para asimilar el dióxido de carbono y pasarlo al compuesto reducido del carbono (reacción oscura.)
FOTOSÍNTESIS ACICLICA:
Se emplean los mismos elementos que para la fotosíntesis cíclica, el funcionamiento es muy parecido, se diferencia en que a un determinado nivel, el electrón que salta del centro de reacción es para transformar el NADP+ a NADPH + H+, utilizando el poder reductor ambiental cederá electrones a la cadena y devolviéndolo al centro de reacción ese electrón perdido estando así en el estado original. Se acopla la obtención de energía a partir del poder reductor ambiental, en la fotosíntesis cíclica esto era desacoplado del trasporte de electrones. La fotosíntesis célica es anoxigénica al igual que la aciclica porque no tienen nada que ver con el oxígeno. También la ATPasa está desacoplada y se obtiene ATP a partir del gradiente de protones de la cadena trasportadora de electrones. A partir de la energía radiante se obtiene poder reductor celular y fuerza motriz de protones obtienen poder reductor ambiental.
Poder reductor ambiental que cede un e-
e- Cadena trasportadora de electrones
aumento de F 04 4 F 06 DH NADP+ a NADPH + H+
centro de reacción FOSTOSÍNTESIS OXIGÉNICA:
Presenta dos centros de reacción que se excitan a longitudes de onda diferentes, excitando al centro de reacción 1, se deslocaliza un electrón y entra en contacto con una cadena trasportadora de electrones que transloca protones aumentando la fuerza motriz de protones, otra longitud de onda excita al centro de reacción 2 integrado en la membrana más allá del centro de reacción 1, se deslocaliza un segundo electrón que es captado por una segunda
Había vida
4.5X10^9 m.a. 4 3 2 1 hoy
Época donde apenas hay O 2 época donde es masivo el O (^2)
La geología nos da información sobre las edades y sobre los estados de oxidación. Los impactos de meteorito se saben porque los cuerpos cercanos a la Tierra (luna) presentan las mismas imapctaciones lo que pudo producir inviernos solares (polvaredas enormes). Se descubrió que entre los 4 y los 3 millones de años había vida por el fraccionamiento de isótopos debido a que los seres vivos prefieren utilizar isótopos ligeres a los pesados y eso se puede demostrar observando las zonas de Groenlandia de “Isua”, nos dio información la micropaleontología sobre los rasgos morfológicos que presentaban problemas de antigüedad y problemas de tamaño de las muestras.
Para que funcione la respiración necesito una cadena de transporte de electrones que es una estructura compleja, para hacer fotosíntesis además de la cadena de transporte de electrones se necesita un centro de reacción y un aparato colector, la respiración es más simple que la fotosíntesis por lo tanto parece obvio que primero fue la respiración. además que la dependencia de la caída de meteoritos es muy pobre por lo tanto es por eliminación se podría deducir que el sistema mas antiguo es la respiración anaerobia de compuestos inorgánicos. Eran seres que Vivian en el subsuelo para protegerse de la radiación ultravioleta. con la concentración de oxigeno en la atmósfera y la formación de la capa de ozono esta protege a lo organismos de la radiación ultravioleta, y los organismos ya no tienen porque vivir en el subsuelo. Asumiendo este modelo tenemos que pensar que la vida surge a partir de organismos con una respiración anaerobia de compuestos inorgánicos. El análisis estructural de los seres vivos demuestra que existe una parte que no tiene parte del aparato colimador de los seres fotosintéticos. Los seres aprendieron a protegerse de la radiación y luego aprendieron a utilizar esta radiación para la obtención de energía.
la hipótesis dice que tenemos como primera fuente de energía quimiolitoautotrofia, luego la fotoquimiolitoautotrofia, luego la fermentación, luego fotosíntesis oxigenica, luego la respiración aerobia.
Ahora tenemos que explicar el porque pasamos de una fotosíntesis anoxigénica a una fotosíntesis oxigenica.
El poder reductor que se necesita para poder asimilar anhídrido carbónico, es el (H, S, Fe2+^ ) todos estos productos están relacionados con la actividad volcánica, directa o indirectamente, y la actividad volcánica a ido decreciendo a lo largo de la historia de la tierra. si yo dependo para obtener energía que cada vez va disminuyendo mas puede llegar un momento en que haya problemas, por lo tanto hay que buscar un sustituto, en cuyo caso es la utilización de la radiación, y mediante el poder reductor ambiental que es el agua. La fotosíntesis oxigenica viene de la relación de un cetro cíclico y otro aciclico con sus dos centros de reacción. Como puedo disipar el oxigeno producido por la fotosíntesis oxigenica, pues se puede disipar mediante la respiración aerobia. TODO ESTO SON HIPOTESIS.
