CICLOS

La cadena de transportes de electrones es semejante a la de las mitocondrias. Los transportadores de electrones contienen iones metálicos que sufen óxido-reducciones.

La ATP sintetasa genera ATP con la energía liberada por la salida de H desde el tilacoide al estroma. El extremo catalítico está expuesto al estroma.

Transporte no cíclico de electrones.

El transporte no cíclico de electrones permite utilizar la energía luminosa para producir ATP y NADPH, energía y poder reductor.

En el PS II se separan cuatro electrones de una molécula de agua para llenar los huecos originados por la luz en las moléculas de clorofila del centro de reacción. La rotura del agua por efecto de la luz se denomina fotólisis del agua.

. En un flujo no cíclico de electrones, los dos fotosistemas trabajan en forma simultánea y continua. Así se produce un flujo permanente de electrones desde el agua al Fotosistema II, de éste al Fotosistema I y de este último al NADP+.

Las reacciones luminosas usan la energía luminosa para producir ATP y NADPH. La moléculas que intervienen en esta función se encuentran dentro de la membrana de los tilacoides, los cuales están constituidos por dos complejos llamados fotosistema I (FSI) y fotosistema II (FSII). Cada fotosistema tiene moléculas de clorofila, junto con otras moléculas y proteínas. Una molécula de clorofila de cada fotosistema se encuentra en una región llamada el centro de reacción, donde la energía absorbida de la luz inicia la transferencia de los electrones a otras moléculas.

Juntos, el FSI y el FSII mueven los electrones del agua al NADP+, formando NADPH. La absorción de la luz excita un electrón del centro de reacción del FSI a un mayor nivel de energía. Una molécula captura al electrón de alta energía y por medio de la cadena de transporte lo pasa al NADP+. El electrón perdido del FSI es reemplazado por un electrón transferido del FSII por otra cadena de transporte de electrones. El FSII reemplaza sus electrones extrayéndolos de las moléculas del agua, dejando como producto el oxígeno.

La membrana tilacoide usa el flujo de electrones a través de una cadena de transporte entre el FSII y FSI para bombear iones de hidrogeno (protones) del estroma dentro del tilacoide. Esto genera una energía potencial en la forma de un gradiente de ion hidrógeno, con la concentración de H+ en el tilacoide. El ATP se produce de ADP y fosfato inorgánico. Este mecanismo de síntesis de ATP se conoce como fotofosforilación.

Esto puede parecer confuso, hasta que se activan las animación cíclicas y no cíclicas y se sigue a los electrones (las esferas rojas). (En la animación hay una simplificación al mostrar un H+ transportado por cada ATP sintetizado; el número actual es de 2-3 H+ por ATP.)

3.2.- Fase luminosa de la fotosíntesis.

La fase luminosa o fotoquímica puede presentarse en dos modalidades: con transporte acíclico de electrones o con transporte cíclico de electrones. En la acíclica se necesitan los dos fotosistemas el I y el II. En la cíclica sólo el fotosistema I.

La fase luminosa acíclica se inicia con la llegada de fotones al fotosistema II. Excita a su pigmento diana P680 que pierde tantos electrones como fotones absorbe. Tras esta excitación existe un paso continuo entre moléculas capaces de ganar y perder esos electrones.

Pero para reponer los electrones que perdió el pigmento P680 se produce la hidrólisis de agua (fotolisis del agua), desprendiendo oxígeno. Este proceso se realiza en la cara interna de la membrana de los tilacoides.

Por último, los electrones son introducidos en el interior del tilacoide por el citocromo b-f y crean una diferencia de potencial electroquímico (hipótesis quimiosmótica de Mitchell) a ambos lados de la membrana. Esto hace salir protones a través de las ATP sintetasas con la consiguiente síntesis de ATP que se acumula en el estroma (fosforilación del ADP).

Por otro lado los fotones también inciden en el PSI; la clorofila P700 pierde dos electrones que son captados por aceptores sucesivos. Los electrones que la clorofila pierde son repuestos por la Plastocianina que lo recibe del citocromo b-f. Al final los electrones pasan a la enzima NADPreductasa y se forma NADPH (fotorreducción del NADP).

Cabrera…

Las reacciones cíclicas se producen en la etapa oscura o no fotoquímica del proceso de fotosíntesis. Interviene el ciclo de Calvin o serie de reacciones cíclicas mediante las cuales el bióxido de carbono se fija en los carbohidratos durante las reacciones fotosintetéticas independiente de la luz. Se reduce el bióxido de carbono mediante el ATP y NADPH, se forma glucosa y otros compuestos orgánicos

Las reacciones luminosas usan la energía luminosa para producir ATP y NADPH. Las moléculas que intervienen en esta función se encuentran dentro de la membrana de los tilacoides, los cuales están constituidos por dos complejos llamados fotosistema I (FSI) y fotosistema II (FSII). Cada fotosistema tiene moléculas de clorofila, junto con otras moléculas y proteínas. Una molécula de clorofila de cada fotosistema se encuentra en una región llamada el centro de reacción, donde la energía absorbida de la luz inicia la transferencia de los electrones a otras moléculas.

Juntos, el FSI y el FSII mueven los electrones del agua al NADP+, formando NADPH. La absorción de la luz excita un electrón del centro de reacción del FSI a un mayor nivel de energía. Una molécula captura al electrón de alta energía y por medio de la cadena de transporte lo pasa al NADP+. El electrón perdido del FSI es reemplazado por un electrón transferido del FSII por otra cadena de transporte de electrones. El FSII reemplaza sus electrones extrayéndolos de las moléculas del agua, dejando como producto el oxígeno.

La membrana tilacoide usa el flujo de electrones a través de una cadena de transporte entre el FSII y FSI para bombear iones de hidrogeno (protones) del estroma dentro del tilacoide. Esto genera una energía potencial en la forma de un gradiente de ion hidrógeno, con la concentración de H+ en el tilacoide. El ATP se produce de ADP y fosfato inorgánico. Este mecanismo de síntesis de ATP se conoce como fotofosforilación.

Cuando el FSI y el FSII participan de las reacciones luminosas, se le llama fotofosforilación NO CICLÍCA (ACÍCLICAS), debido a que los electrones fluyen continuamente del agua al NADP+ sin ser reciclados. Los cloroplastos también llevan a cabo una variación de

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