Fotosíntesis, Las plantas son seres vivos que tienen la capacidad de generar energía utilizando agua, luz solar y dióxido de carbono (CO2) mediante reacciones fotoquímicas y bioquímicas; este proceso se conoce como fotosíntesis y en ella se producen compuestos orgánicos necesarios para la planta y se libera oxígeno (O2) a la atmósfera como subproducto. La fotosíntesis es un proceso complejo que tiene una fase luminosa y una fase oscura. En la primera la energía luminosa es trasformada en energía química (ATP y NADPH), mientras que en la fase oscura consiste en la síntesis de glucosa mediante la fijación de CO2 en combinación con la energía química generada en la primera fase. Para la fase oscura de la fotosíntesis, es importante entender que debido a las diferentes condiciones ambientales, las plantas han evolucionado y desarrollado adaptaciones metabólicas y anatómicas para hacer un uso eficiente del agua (EUA) y optimizar la velocidad de asimilación de CO2 para mejorar la síntesis de carbohidratos (eficiencia fotosintética). Existen tres tipos de plantas de acuerdo con los mecanismos de asimilación del CO2 en la fotosíntesis, donde el grupo más antiguo es el de plantas de metabolismo fotosintético C3, seguida de las plantas C4 y, finalmente las plantas CAM.

1. El proceso de fotosíntesis

2. Condiciones necesarias para la
fotosíntesis
 La mayoría de los autótrofos
fabrican su propio alimento
utilizando la energía luminosa.
 La energía de luz se convierte
en la energía química que se
almacena en la glucosa.
 El proceso mediante el cual los
autótrofos fabrican su propio
alimento se llama fotosíntesis.
 La mayoría de los seres vivos
dependen directa o
indirectamente de la luz para
conseguir su alimento

3.  La fotosíntesis es un proceso complejo.
 La reacción general se puede resumir de esta manera:
enzimas
6 CO2 + 6 H2O + energía de luz C6H12O6 + 6 O2
(dióxido de carbono) (agua) clorofila (glucosa) (oxígeno)
CO2 + 2H2A + Energía Luminosa → [CH2O] + 2A + H2O

5. La luz y los pigmentos
 La energía de la luz es
necesaria para la
fotosíntesis.
 Se propaga en ondas.
 Para sintetizar alimento, se
usan únicamente las ondas
de luz.
 Cuando la luz choca con la
materia, parte de la energía
de la luz se absorbe y se
convierte en otras formas
de energía.
 Cuando el sol choca en una
célula con moléculas de
clorofila, ésta absorbe parte
de la energía de la luz
convirtiéndola en energía
química que se almacena
en las moléculas de
glucosa que se producen.

6.  Cuando un rayo de luz pasa a través de un prisma, se rompe en
colores. Los colores constituyen el espectro visible.
 Los colores del espectro que la clorofila absorbe mejor son el
violeta, el azul y el rojo.
 La clorofila es verde porque refleja la mayor parte de la luz verde
que incide sobre ella. Así que la luz verde no es tan importante
para la clorofila como lo son las anteriores.

7.  Hay varias clases de clorofila, que
generalmente se designan como
a, b, c y d.
 Todas las moléculas de clorofilas
contienen magnesio (Mg).
 Algunos organismos autótrofos
poseen unos pigmentos llamados
carotenoides que pueden ser de
color anaranjado, amarillo o rojo.
 El color verde de la clorofila
enmascara estos pigmentos, sin
embargo se pueden ver durante el
otroño cuando disminuye la
cantidad de clorofila.

8. Las reacciones dependientes de luz
La fotosíntesis ocurre en dos etapas:
1. La que depende de la luz
2. La que no depende de la luz.
 Las reacciones químicas que dependen de energía luminosa se llaman
reacciones dependientes de luz. Estas reacciones ocurren en las granas
de los cloroplastos.
Descripción de las reacciones dependientes de luz
1. La clorofila y otros pigmentos presentes en las granas del cloroplasto
absorben la energía solar.
2. La luz aumenta la energía de ciertos electrones en las moléculas de los
pigmentos activándolos, llevándolos a un nivel de energía más alto.
3. Los electrones regresan a un nivel de energía más bajo al pasar por una
cadena de transporte de electrones, como ocurre en la respiración celular.
 A medida que los pigmentos llegan a un nivel de energía más bajo, liberan
energía utilizable (ATP) en los cloroplastos.

9. Las reacciones de oscuridad
 Las reacciones químicas que no dependen directamente de la luz se
llaman reacciones de oscuridad.
 No significa que se lleven a cabo de noche. Solo que no necesitan
luz para que ocurran.
 En las reacciones de oscuridad que ocurren en el estroma de los
cloroplastos se usa bióxido de carbono y se forma glucosa.
 Pueden ocurrir en presencia de luz aunque ésta no sea necesaria.
 Las reacciones de oscuridad encierran una serie de reacciones
llamadas ciclo de Calvin-Benson o fase de fijación del CO2 de la
fotosíntesis.
 En las reacciones de oscuridad, cada paso está bajo el control de una
enzima.

14. FOTOSISTEMA 2

16. Los factores que afectan la fotosíntesis
 La velocidad a la que ocurre la fotosíntesis no siempre es la
misma.
 La velocidad de la fotosíntesis aumenta a medida que aumenta la
intesidad de la luz. La velocidad de la fotosíntesis aumenta
hasta el punto cuando las reacciones que están bajo el control de
enzimas ocurren ya a su máxima velocidad.
 La velocidad de la fotosíntesis cambia con el aumento de la
temperatura. En este caso, la velocidad aumenta hasta cierto
punto y luego disminuye. La desnaturalización de las enzimas,
por efectos del calor, lleva a una disminución en la velocidad de
la fotosíntesis.

17. CICLO DE CALVIN

24. FIJACIÓN DEL CARBONO
ribulosa-1,5-bifosfato.

26. REDUCCION
1,3-bisfosfoglicerato

28. 1. Triosa fosfato isomerasa: convierte todas las moléculas de G3P en DHAP
2. Aldolasa y fructosa-1,6-bisfosfatasa: convierte G3P y DHAP en fructosa 6-
fosfato
3. Transcetolasa: elimina dos moléculas de carbono en la fructosa 6-fosfato para
producir eritrosa 4-fosfato (E4P); los dos carbonos eliminados se agregan a
G3P para producir xilulosa-5-fosfato (Xu5P)
4. Aldolasa: convierte E4P y un DHAP en sedoheptulosa-1,7-bisfosfato
5. Sedoheptulasa-1,7-bisfosfatasa: escinde la sedohetpulosa-1,7-bisfosfato en
sedoheptulasa-7-fosfato (S7P)
6. Transcetolasa: elimina dos carbonos de S7P y dos carbonos se transfieren a
una de las moléculas de G3P produciendo ribosa-5-fosfato (R5P) y otra Xu5P
7. Fosfopentosa isomerasa: convierte la R5P en ribulosa-5-fosfato (Ru5P)
8. Fosfopentosa epimerasa: convierte el Xu5P en Ru5P
9. Fosforibulokinasa: fosforila Ru5P en ribulosa-1,5-bisfosfato

30. METABOLISMO C4

32. METABOLISMO CAM

33. CUADRO COMPARATIVO FOTOSINTESIS VS
FOTOSINTESIS

35. VIA DE BIOSINTESIS DEL
ALMIDON

36. REFERENCIAS
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3. Bacterias púrpura del azufre (16 de julio de 2015). Extraído el 24 de octubre de 2015 de
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7. Feofitina (11 de febrero de 2015). Extraído el 28 de octubre de 2015 de
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8. Fotosistema I (25 de junio de 2016). Obtenido de Wikipedia el 22 de julio de
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37. 9. Berg, J. M., Tymoczko, J. L. y Stryer, L. (2002). Two photosystems generate a proton gradient and NADPH in
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38. La respiración y la fotosíntesis
 Durante la respiración se toma
oxígeno del aire.
 La célula usa oxígeno y forma
dióxido de carbono.
 Las respiración libera energía
de los alimentos para llevar a
cabo las actividades vitales.
 Por medio del proceso de la
fotosíntesis, las plantas verdes
toman el bióxido de carbono
de la atmósfera y producen
oxígeno.
 La fotosíntesis provee energía a
los seres vivientes al cambiar
energía de luz en energía
química.
 La respiración provee un medio
de obtener de la glucosa la
energía que necesitan el
organismo.