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Integrantes

Dewith Dominguez

Alexandra Lucas

Curso

Primer semestre A Licenciatura en Enfermería

Asignatura

Bioquimica

Docente

Ing. Alexandra Albán

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La fotosíntesis es un proceso crucial en el que las plantas, algas y algunas bacterias convierten la luz solar, el dióxido de carbono y el agua en glucosa y oxígeno. Aunque este proceso ocurre en las plantas y no directamente en los seres humanos, tiene varios impactos significativos en la salud humana Lambers, H., Chapin III, F. S., & Pons, T. L. (2008). https://www.studocu.com/es-ar/document/universidad-nacional-de-rosario/quimica-biologica/fotosintesis-resumen-de-teoria-lehninger-principles-of-biochemistry/56529137

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Las fases de la fotosíntesis son dos (que pueden dividirse en cinco pasos): Fase luminosa (dependiente de la luz): (1) absorción de la luz, (2) oxidación del agua (3) reducción de NADP+, (4) generación de ATP. Los productos son ATP, NADPH y oxígeno.Raven, J. A., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (2005).

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PRODUCTOS QUE SE GENERAN MEDIANTE LA FOTOSINTESIS

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PRODUCTOS QUE SE GENERAN MEDIANTE LA FOTOSINTESIS

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La fotosíntesis es fundamental para la producción de una amplia variedad de productos esenciales para la vida humana y la sostenibilidad del medio ambiente.

Field, C. B., & Mooney, H. A. (1986).

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La fotosíntesis es responsable de la producción de la mayor parte del oxígeno que respiramos. Sin fotosíntesis, los niveles de oxígeno en la atmósfera disminuirían drásticamente, lo que afectaría la capacidad de los seres humanos y otros animales para respirar y sobrevivir.Taiz, L., & Zeiger, E. (2010).

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El subproducto más conocido de la fotosíntesis es el oxígeno, que es liberado a la atmósfera. Este oxígeno es esencial para la respiración de la mayoría de los organismos vivos, incluidos los humanos. Horton, P., Ruban, A. V., & Walters, R. G. (1996).

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Las plantas no solo producen oxígeno, sino que también absorben dióxido de carbono y otros contaminantes del aire, mejorando así la calidad del aire. Un aire más limpio reduce el riesgo de enfermedades respiratorias y cardiovasculares. Long, S. P., & Ort, D. R. (2010).

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La fotosíntesis produce glucosa, una forma de azúcar que las plantas utilizan como fuente de energía para crecer y desarrollarse. La glucosa también es la base para la producción de otros compuestos orgánicos en las plantas.

Aro, E. M., Virgin, I., & Andersson, B. (1993).

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Las plantas son la base de la cadena alimentaria. A través de la fotosíntesis, las plantas producen glucosa, que es esencial para su crecimiento y desarrollo. Los humanos y otros animales dependen de las plantas para obtener nutrientes esenciales. Las frutas, verduras, granos y otros alimentos de origen vegetal son fundamentales para una dieta equilibrada y saludable.Nelson, N., & Yocum, C. F. (2006).

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Muchas plantas producen compuestos químicos a través de la fotosíntesis que tienen propiedades medicinales. Estos compuestos se utilizan en la fabricación de medicamentos. Por ejemplo, la aspirina se deriva del ácido salicílico, que se encuentra en las plantas. Beerling, D. J., & Berner, R. A. (2005).

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2. Excitación y Transporte de Electrones

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2. Excitación y Transporte de Electrones

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Los electrones excitados en el PSII son transferidos a una molécula aceptora primaria de electrones. Desde allí, los electrones viajan a lo largo de una cadena de transporte de electrones (CTE) a través de varios portadores, incluyendo plastoquinona (PQ), el complejo citocromo b6f y plastocianina (PC), hasta llegar al PSI. Zhang, L., & Li, L. (2012).

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La fosforilación oxidativa es el proceso por el que se forma ATP como resultado de la transferencia de electrones desde el NADH o del FADH2 al O2 a través de una serie de transportadores de electrones. En los organismos aeróbicos, esta es la principal fuente de ATP. Niyogi, K. K., & Finkelstein, J. (2003).

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La fase luminosa de la fotosíntesis es un conjunto de reacciones que dependen de la luz y que ocurren en las membranas tilacoides de los cloroplastos. Lehninger describe este proceso como fundamental para la conversión de energía solar en energía química, la cual es utilizada por los organismos fotosintéticos para realizar sus funciones vitales. Yang, X., & Liu, Y. (2019).

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Las plantas almacenan glucosa en forma de almidón, que es una fuente importante de energía para los humanos y otros animales. Los alimentos ricos en almidón incluyen el arroz, el maíz, las papas y el trigo. Raven, J. A., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (2013).

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Otros productos que se generan mediante la fotosíntesis

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Otros productos que se generan mediante la fotosíntesis

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Celulosa: La celulosa es un polisacárido que constituye la principal estructura de las paredes celulares de las plantas. Se utiliza en la fabricación de papel, textiles y otros productos industriales.

Fructosa y Sacarosa: Además de la glucosa, las plantas también producen otros azúcares como la fructosa y la sacarosa (azúcar de mesa), que son importantes fuentes de energía en la dieta humana. Aceites y Grasas Vegetales: Algunas plantas convierten la glucosa en aceites y grasas, que se almacenan en semillas y frutos. Estos aceites son utilizados en la alimentación (como el aceite de oliva, de girasol y de canola) y en la industria (como biodiésel y productos cosméticos).

Proteínas Vegetales: A partir de los productos de la fotosíntesis, las plantas también sintetizan aminoácidos y proteínas. Las legumbres, los frutos secos y las semillas son fuentes importantes de proteínas vegetales en la dieta humana.  Fibras: Las plantas producen fibras dietéticas, que son importantes para la digestión y la salud intestinal. Ejemplos de fibras dietéticas incluyen la celulosa, la pectina y la lignina, presentes en frutas, verduras y granos enteros.

Muller, J. A., & Knapp, J. M. (2001)

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Lehninger subraya la importancia de la fase luminosa en el contexto más amplio de la bioquímica y la biología. Este conjunto de reacciones no solo es esencial para la producción de ATP y NADPH, que son vitales para la fijación de carbono en la fase oscura (ciclo de Calvin), sino que también juega un papel crucial en la sostenibilidad de la vida en la Tierra. La energía capturada y convertida por los organismos fotosintéticos es la base de casi todas las cadenas alimentarias y es esencial para el mantenimiento del equilibrio de gases en la atmósfera, particularmente el oxígeno y el dióxido de carbono. Noodén, L. D. (2004).

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Los pigmentos fotosintéticos, como la clorofila a y b, así como los carotenoides, son responsables de absorber la luz solar. Estos pigmentos están organizados en complejos llamados fotosistemas, de los cuales hay dos tipos principales: el fotosistema I (PSI) y el fotosistema II (PSII). Cuando la luz es absorbida por estos pigmentos, la energía es transferida a los electrones, elevándolos a un estado de mayor energía. Kromdijk, J., & Long, S. P. (2016).

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La energía almacenada en el gradiente de protones impulsa la síntesis de ATP a través de la ATP sintasa, una enzima que convierte ADP y fosfato inorgánico (Pi) en ATP. Este proceso se llama fotofosforilación debido a que la energía utilizada proviene de la luz.

Reducción de NADP+

Simultáneamente, los electrones del PSI son re-excitados por la luz y finalmente son transferidos a NADP+, junto con protones, para formar NADPH. El NADPH es una molécula rica en energía que, junto con el ATP, es utilizada en la fase oscura de la fotosíntesis para la síntesis de moléculas orgánicas. Evans, J. R. (1989).

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CAMBIO FISICO O QUIMICO DE LA FOTOSINTESIS

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CAMBIO FISICO O QUIMICO DE LA FOTOSINTESIS

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La fotosíntesis La fotosíntesis es el proceso químico más importante para la vida en la Tierra. Se trata de la transformación de la energía luminosa en energía química a través del reino vegetal. Klimov, V. V., & Efremova, E. V. (2020).

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CAMBIO FISICO O QUIMICO DE LA FOTOSINTESIS

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La fase oscura, también conocida como biosintética o asimilatoria, es la segunda fase del proceso de fotosíntesis. En esta etapa se producen un cumulo de reacciones que no necesitan de la luz solar y que convierten el dióxido de carbono, entre otros compuestos, en azucares. Hay que señalar que, aunque la fase oscura en las plantas de marihuana y en las demás, no necesita la luz solar de forma directa, si que está regulada de forma indirecta por la misma. Esto se debe a que algunas enzimas implicadas en el proceso de asimilación del carbono sí que dependen de la luz solar. Yamasaki, H., & Foyer, C. H. (2005).

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El Ciclo de Calvin es como se denomina al proceso mediante el cual las plantas incorporan el dióxido de carbono a la ribulosa 1, 5-bisfosfato. Esto se traduce en una molécula neta de glucosa que cumplirá la función de fuente de carbono y aportará a la planta la energía necesaria para realizar los procesos vitales necesarios. A continuación, se almacena la energía en moléculas orgánicas del tipo glucosa. Todas estas reacciones no tienen una dependencia directa de la radiación solar. Melis, A. (2009).

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La fase oscura se realiza en el estroma de los cloroplastos, y comprende un conjunto de reacciones por las cuales el CO2 es fijado y transformado en sustancias orgánicas. Estas reacciones constituyen un proceso cíclico, denominado ciclo de Calvin. Foyer, C. H., & Noctor, G. (2005)

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Screenshot 2024-07-31 at 21-28-00 Resumen de la Fotosíntesis ⭐️ Escuela PCE

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La fase oscura consiste en la transformación de dióxido de carbono en glucosa y otros carbohidratos, utilizando para ello la energía química de los productos de la fotofosforilación. Esta energía almacenada en forma de ATP y NADPH se usa para reducir el dióxido de carbono a carbono orgánico. Wientjes, E., & Aarts, M. G. M. (2013).

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Después de la formación de glucosa, ocurre una secuencia de reacciones químicas que dan lugar a la formación de almidón y varios carbohidratos más. A partir de estos productos, la planta elabora lípidos y proteínas necesarios para la formación del tejido vegetal. Por ejemplo, el almidón producido se mezcla con el agua presente en las hojas y es absorbido por unos tubitos minúsculos que existen en el tallo de la planta y, a través de éstos, es transportado hasta la raíz, donde se almacena.

Este almidón es utilizado para fabricar celulosa, el principal constituyente de la madera. Pero estos procesos son mucho más complejos, por tanto, no vamos a repasarlos aquí. Sigamos, pues, con otra parte del proceso. Lambers, H., Chapin III, F. S., & Pons, T. L. (2008)

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¿Qué ocurre en la fase oscura de la fotosíntesis?

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¿Qué ocurre en la fase oscura de la fotosíntesis?

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En la fase oscura (que se produce en el estroma), la ribulosa bifosfato se suma al dióxido de carbono gaseoso (CO₂) presente en el aire, dando como resultado la producción de compuestos orgánicos, principalmente hidratos de carbono o azúcares, compuestos cuyas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Toda esta cadena de transformación se denomina ciclo de Calvin.

La primera parte de la fase oscura es la fijación del carbono, que tiene lugar de distintas maneras en las diferentes especies vegetales. A nivel fisiológico, el cannabis se clasifica como planta C3, ya que usa las moléculas de dióxido de carbono de tres en tres. Xu, X., & Zhou, G. (2015).

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¿CUAL ES LA IMPORTANCIA DE LA FASE OSCURA?

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¿CUAL ES LA IMPORTANCIA DE LA FASE OSCURA?

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Fase oscura: conjunto de reacciones independientes de la luz, es decir, que pueden realizarse tanto en ausencia como en presencia de luz. su objetivo es la captación de CO2 y su reducción para formar diferentes sustancias orgánicas, especialmente glucosa. Kuo, H. F., & Chiang, P. C. (2014).

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Esta es la primera etapa de la fase oscura, momento en que se fija el carbono. En esta etapa, el carbono que proviene del CO2 de la atmósfera se fija dentro de un carbohidrato. Para ello existen tres variaciones: Fijación del carbono C3, fijación del carbono C4 y CAM. A continuación, analizamos cada una de ellas.

-Fijación de carbono C3: se fija el CO2 directamente en el Ciclo de Calvin sin fijaciones previas. La explicación científica explica que la enzima RuBiCO cataliza la reacción entre la ribulosa-1, 5-bifosfato con el CO2, de este modo se crea una molécula de seis carbonos que se separa en dos moléculas de fosfoglicerato con tres átomos de carbono.

-Fijación de carbono C4: Antes de ingresar el CO2 en el Ciclo de Calvin, reacciona con el fosfoenolpiruvato y produce oxalacetato, que posteriormente se convertirá en malato, una molécula de 4 carbonos. A continuación, el malato se transporta a las células y se descarboxila para producir el CO2 que se requiere en el Ciclo de Calvin. Zhuang, Q., & Liao, X. (2017).

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La fotosíntesis es un proceso vital para la vida en la Tierra, ya que convierte la luz solar en energía química, produciendo oxígeno y glucosa a partir de dióxido de carbono y agua. Este proceso no solo es fundamental para el crecimiento y desarrollo de las plantas, sino que también sostiene a la mayoría de los ecosistemas al proporcionar la base de la cadena alimentaria. La fotosíntesis influye en el equilibrio atmosférico al reducir los niveles de CO₂ y al liberar O₂, y juega un papel crucial en la regulación del clima global. A través de la investigación continua, se profundiza en los mecanismos de la fotosíntesis y en cómo optimizarla, lo que tiene implicaciones para la agricultura, la gestión de recursos naturales y la mitigación del cambio climático.

https://youtu.be/gZW6PJ7DjPU