Fotosíntesis y ciclo de Calvin

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            FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

 DE ESCUELA PROFESIONAL INGENIERÍA AMBIENTAL

                                Fotosíntesis y ciclo de Calvin

                                                              2021

FOTOSINTESIS

Es una función biológica fundamental metabólico de las células vegetales. Por medio de la clorofila contenida por cloroplastos, lo vegetales verdes tienen la capacidad de absorber la energía de la solar que emite fotones y la transforma en energía química. Esto vendría ser un proceso endergónico y anabólico

ECUACION GENERAL

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Etapa luminosa:

Son reacciones de luz que ocurren en las membranas de los tilacoides donde están localizados los cuantosomas. Se lleva a cabo los siguientes hechos:

• Foto excitación: Los pigmentos como la clorofila están adaptados para ser excitados por la luz, los fotones que absorbe la clorofila excitan a ciertos electrones, que al desplazarse de la órbita de sus átomos adquieren un nivel de energía mayor elevando el potencial de transferencia.

Esta energía puede disiparse en forma de calor o de radiación lumínica puede ser transferida de una molécula a otra por resonancia o convertirse en energía química.    

La energía de un fotón se expresa con la ecuación de Max Planck.

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Donde h es la constante de Planck (1,585 x1034 cal/seg), c es la velocidad de la luz (3x1010cm/seg), λ es la longitud de onda de la radiación. Esta forma de deduce que los fotones con longitud de onda más corta tienen mayor energía.

• Fotólisis del agua: Ocurre en el PS2. La energía absorbida provoca la ruptura de las moléculas de agua, como consecuencia se libera oxígeno molecular (O2), dos electrones (-2e) y protones (+2H) hacia el interior del tilacoide. En este proceso participa una proteína que contiene un ión de magneso (+2 Mn).[pic 6]

• Transporte de electrones y foto reducción: Los electrones liberados del agua son transferidos a través de la cadena transportadora de electrones hacia el NADP+ que como consecuencia de reduce (NADP+ gana electrones) en NADP- , luego acepta protones(2H+ ) originando NADPH + H+ .

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• Fotofosforilación: La acumulación de protones en el espacio intratilacoidal y el transporte de electrones genera una gradiente de concentración y carga entre el tilacoide y el estroma. Como consecuencia los protones cruzan la membrana tilacoidal a favor de la grandiente a través del complejo ATP provocando la fosforilación del ADP para formar ATP.[pic 8]

En la etapa luminosa transforma la energía luminosa en energía química, proceso que se evidencia en la síntesis de ATP y NADPH + H+ .

Etapa oscura:

Ciclo de Calvin-Benson, ocurre en el estroma. Utilizan los productos de la etapa luminosa (ATP y NADPH + H+  ) y con la incorporación de CO2 se sintetizan azúcares[pic 9]

• Fijación de CO2:  La ribulosa 1,5 capta el CO2 de la atmósfera. El proceso es catalizado por la enzima Rubisco ( Ribulosa 1,5 bifosfato carboxilasa).
• Reducción: Las moléculas de fosfoglicerato (PGA) son transformadas hasta fosfogliceraldehidos (PGAL). El proceso incorpora protones y electrones, bajo la forma de H, prevenientes de dos NADPH + H+ y consume la energía proporcionada por dos ATP.
• Síntesis de glucosa: Dos fosfogliceraldehidos (PGAL) siguen diversas rutas por medio de las cuales originan aminoácidos, ácidos grasos y glúcidos. La vía de las hexosas en la que mediante una serie de reacciones dan origen a la fructosa que por isomerización es transformada en glucosa.
• Regeneración de la ribulosa: 10 Fosfogliceraldehídos permiten formar 6 ribulosas monofosfato. Las moléculas de ribulosa monofosfato reaccionan con ATP para generar ribulosa difosfato que actúa como fijador del CO2.    

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