1. CLOROPLASTOS
Y
FOTOSINTESIS.

2. CLOROPLASTOS

3. La hojas y los cloroplastos son adaptaciones para la
fotosíntesis

4. Cloroplastos y otros plástidos.
Los plástidos son organelos
citoplasmáticos especiales que
están presentes en las células
vegetales. Los mas importantes
son los cloroplastos, poseen
pigmentos como clorofilas y
carotenoides e intervienen en la
fotosíntesis.
Por el proceso de fotosíntesis
liberan oxígeno y la mayor parte
de la energía química (Sust.
orgánicas) que es utilizada por los
organismos vivientes

5. Se localizan principalmente en
las células del mesofilo, (hojas de
las plantas superiores),
Forma esférica, ovoide o discoide
Miden en promedio 4 – 6 µm.
Existen en numero de 20 – 40
por célula en plantas superiores
Las algas poseen un cloroplasto

6. Ultraestructura
Los cloroplastos son organelos formados por una doble membrana externa que
rodean un medio semilíquido, el estroma.
Dentro del estroma se encuentran unos sacos membranosos en forma de disco
que reciben el nombre de tilacoides.

8. Envoltura
Los cloroplastos tienen una
estructura heterogénea,
compuesto por pequeños
gránulos llamados granas
incluidos en el estroma.
Componentes.
Envoltura. Presenta dos
membranas una externa y otra
interna, a través de las cuales se
producen intercambios con el
citosol, presentan carotenoides.

9. Estroma
En el estroma se encuentran inmersos lo
tilacoides. Esta compuesta principalmente
por proteínas, contiene ADN y también
ARN, que interviene en la síntesis de
proteínas y enzimas
En el estroma se genera la fijación del CO2,
elaboración de hidratos de carbono,
síntesis de algunos ácidos grasos y
proteínas.

10. Tilacoides
Los tilacoides constituyen sacos aplanados
agrupados como pilas de monedas. cada pila
de tilacoides lleva el nombre de grana.
Los tilacoides conectores se denominan
tilacoides del estroma, la pared de los
tilacoides se llama membrana tilacoidea,
contiene proteínas y moléculas involucradas
en la fotosíntesis.
Evidencias indicarían que los tilacoides están
conectados entre sí.

11. Cloroplasto y Tilacoides.

13. FOTOSINTESIS

14. La fotosíntesis utiliza energía de la luz solar para
sintetizar productos ricos en energía, sustancias
orgánicas como glúcidos, proteínas y lípidos, a
partir de reactivos pobres en energía, bióxido de
carbono y agua, liberando Oxígeno
Así, la fotosíntesis convierte la energía electromagnética
de la energía solar en energía química almacenada en
uniones de sustancias orgánicas especialmente glucosa.

17. Fase luminosa
pigmentos
6CO2 + 6H2O 6O2 + C6H12O6
luz
Fijación de CO2
• transformación de energía luminosa en química .
• moléculas inorgánicas se generan moléculas orgánicas y O2 .

18. Fases de la Fotosíntesis
Proceso anabólico que se produce en los cloroplastos y en el que la energía
luminosa es transformada en energía química que posteriormente será
empleada para la fabricación de sustancias orgánicas a partir de sustancias
inorgánicas.
A) FASE Dependiente de la luz
Se realiza en la membrana de los tilacoides. Consiste en
un transporte de electrones, desencadenado por fotones,
con síntesis de ATP y de NADPH+H + .

19. ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA DE LOS TILACOIDES
La membrana de los tilacoides tiene una estructura de doble capa o
membrana unitaria.
Integradas en esta doble capa están determinadas sustancias muy
importantes en el proceso de la fotosíntesis y en particular los
fotosistemas I y II, ATPasas y citocromos.
Cada fotosistema contiene carotenos, clorofilas y proteínas. Estas
moléculas captan la energía luminosa y la ceden a las moléculas
vecinas presentes en cada fotosistema hasta que llega a una molécula
de clorofila-a denominada molécula diana.
Los diferentes carotenos y clorofilas captan fotones de unas
determinadas longitudes de onda. De esta manera, el conjunto de las
moléculas del fotosistema captan gran parte de la energía luminosa
incidente, sólo determinadas longitudes de onda son reflejadas y, por lo
tanto, no utilizadas

20. En particular, son reflejadas las radiaciones correspondientes a las longitudes de
onda del verde y el amarillo

23. En el fotosistema II (Phs II) la molécula diana es la clorofila a II que
tiene su máximo de absorción a 680 nm (P 680). Cuando esta clorofila
capta un fotón pasa a un estado excitado (P 680) y su potencial redox se
hace más negativo haciéndose muy reductora.
En el fotosistema I (Phs I), la molécula diana es la clorofila a I, cuyo
máximo de absorción se encuentra a 700 nm (P 700), que también se
excita (P 700) al captar un fotón. La disminución de los potenciales redox
permite que se establezca un transporte de electrones que pueden seguir
dos vías:
-La fotofosforilación acíclica
-La fotofosforilación cíclica

25. LA FOTOFOSFORILACIÓN ACÍCLICA
La luz va a desencadenar un transporte de electrones a través de los
tilacoides con producción de NADPH y ATP. Los electrones será
aportados por el agua. En esta vía se pueden distinguir los siguientes
procesos:
• Reducción del NADP+ : La clorofila-a II y otras sustancias del
fotosistema II captan fotones (luz) pasando a un estado más
energético (excitado). Esta energía les va a permitir establecer una
cadena de electrones a través de los tilacoides en la que intervienen
diferentes transportadores y en particular el fotosistema I que también
es activado por la luz. El aceptor final de estos electrones es el NADP+
que se reduce a NADPH+ H + al captar los dos electrones y dos
protones del medio.
• Fotolisis del agua y producción de oxígeno: Los electrones transportados a
través de los tilacoides y captados por el NADP+ proceden de la clorofila a II
(P680). Esta molécula va a recuperarlos sacándolos del agua. De esta manera
podrá iniciar una nueva cadena de electrones. En este proceso la molécula de
agua se descompone (lisis) en 2H+ , 2e- y un átomo de oxígeno. El átomo de
oxígeno, unido a un segundo átomo para formar una molécula de O2, es
eliminado al exterior. El oxígeno producido durante el día por las plantas se
origina en este proceso.

26. III) Obtención de energía. Síntesis de ATP (Teoría quimiosmótica)
El transporte de electrones a través de los fotosistemas produce un
bombeo de protones desde el estroma hacia el interior del tilacoide, pues
los fotosistemas actúan como transportadores activos de protones
extrayendo la energía necesaria para ello del propio transporte de
electrones.
La lisis del agua también genera protones (H+ ). Todos estos protones se
acumulan en el espacio intratilacoide, pues la membrana es impermeable
a estos iones y no pueden salir. El exceso de protones genera un
aumento de acidez en el interior del tilacoide y, por lo tanto, un gradiente
electroquímico -exceso protones y de cargas positivas. Los protones sólo
pueden salir a través de unas moléculas de los tilacoides: las ATPasa.
Las ATPasas actúan como canal de protones y de esta manera cataliza la
síntesis de ATP. Es la salida de protones (H+ ) a través de las ATPasas la
que actúa como energía impulsora para la síntesis de ATP.

27. IV) Balance de la fotofosforilación acíclica: Teniendo en cuenta únicamente los
productos iniciales y finales, y podemos hacerlo porque el resto de las sustancias
se recuperan en su estado inicial, en la fotofosforilación acíclica se obtienen 1
NADPH+H + y 1 ATP. A su vez, la fotolisis del agua va a generar también un
átomo de oxígeno.

29. B) FASE Independiente de la luz o de síntesis (CICLO DE CALVIN-Benson)
En el estroma de los cloroplastos, y como consecuencia de la fase
luminosa, se van a obtener grandes cantidades de ATP y NADPH+H + ,
metabolitos que se van a utilizar en la síntesis de compuestos orgánicos.
Esta fase recibe el nombre de Fase Independiente de la luz porque en
ella no se necesita directamente la luz, sino únicamente las sustancias que
se producen en la fase luminosa. Durante la fase oscura se dan,
fundamentalmente, dos procesos distintos:
-Síntesis de glucosa mediante la incorporación del CO2 a las cadenas
carbonadas y su reducción, ciclo de Calvin propiamente dicho.
- Reducción de los nitratos y de otras sustancias inorgánicas, base de la
síntesis de los aminoácidos y de otros compuestos orgánicos.

30. 1ª) Incorporación del CO2 a la 4ª) Síntesis de glucosa: Dos de estas
cadena carbonada de la RUBP. El moléculas de
CO2 reacciona con la ribulosa-1-5 aldehído-3-fosfoglicérico (PGAL) se
difosfato (RUBP) para dar dos condensan para dar una molécula de
moléculas de ácido-3- glucosa (GLU). Se obtienen, además,
fosfoglicérico (PGA). dos moléculas de fosfato inorgánico
(P).
2ª) Reducción del carbono del CO2
incorporado: Cada 5ª) Recuperación de la ribulosa 1-5
una de las moléculas de ácido-3- difosfato: Las otras 10 moléculas de
fosfoglicérico (PGA) aldehído-3-fosfoglicérico (PGAL)
es reducida por el NADPH a reaccionan entre sí para dar 6
aldehído-3-fosfoglicérico moléculas de ribulosa-5-fosfato
(PGAL). El proceso es endergónico y (RUP).
precisa del ATP.
6ª) Recuperación de la ribulosa
3ª) Si los procesos 1 y 2 1-5 difosfato: Las 6 moléculas de
anteriores se repiten 6 ribulosa-5-fosfato (RUP)
veces obtendremos 12 moléculas reaccionan con 6 de ATP para
de aldehído-3-fosfoglicérico dar 6 de ribulosa-1-5 difosfato
(PGAL). (RUBP), cerrándose el ciclo.

31. Ciclo C3 (Calvin-Benson)
6 6C
6 CO2
(36C) 12 3 Fosfoglicerato 3C
RubisCO ATP
ADP
6 Ribulosa 1-5 P 5C
(30C) 12 1-3 Fosfoglicerato 3C
ADP NADPH.H
NADP
ATP
P
6 Ribulosa 5 P 5C 12 Gliceraldehido 3 P 3C
Glucosa Almidón
(6C)