FOTOSINTESIS • Proceso fisiológico que consiste en formar azúcares a partir de CO2 y del H2O, en presencia de luz y de clorofila, liberándose O2

6 CO2 + 6 H2O

C6H12O6 + 6 O2

FOTOSINTESIS

Etapas de la Fotosíntesis • Etapa dependiente de la luz, la etapa llamada de reacciones "lumínicas", p energía. g Cloroplasto, clorofila, tilacoide capturan • Etapa enzimática, independiente de la luz, las reacciones "oscuras". fijación del carbono. Estroma o matriz del cloroplasto

Etapas de la Fotosíntesis • En la p primera etapa p de la fotosíntesis,, la luz es absorbida por las moléculas de clorofila a, que están compactadas de un modo especial en las membranas tilacoides del cloroplasto. cloroplasto • En la segunda etapa de la fotosíntesis, el ATP y el NADPH formados en la primera etapa se utilizan para reducir el carbono del dióxido de carbono a un azúcar simple. • La escisión de las moléculas de agua es la causa de que se forme oxígeno libre

Etapas de la Fotosíntesis • 1er etapa • Tilacoide • Captación de luz (trasferencia de e-) • ATP y NADPH • Absorción de CO2 • H2O

• • • •

2da etapa Estroma Fijación de azúcar Libera oxigeno

Donde ocurre

CLOROPLASTO

CLOROPLASTO • Los cloroplastos son organelas formadas por una doble membrana b externa t y vesículas í l apiladas il d fformando d estructuras t t llamadas grana. Cada grana está formada por varios tilacoides En la membrana de los tilacoides se ubican los pigmentos fotosintéticos, que pueden captar la energía lumínica y dar comienzo a la etapa fotodependiente. • La clorofila y otros pigmentos se ubican en los cloroplastos, dentro de la membrana tilacoide, en unidades llamadas fotosistemas. Cada unidad tiene numerosas moléculas de pigmentos que se utilizan como antenas para atrapar la luz.

CLOROPLASTO

Etapa fotoindependiente o ciclo de Calvin • El ciclo de Calvin ocurre en el estroma o matriz del cloroplasto. • Allí se encuentran las enzimas necesarias que catalizarán la conversión de dióxido de carbono (CO2) en glucosa utilizando los protones aportados por la coenzima NADP más la energía del ATP. • El dióxido de carbono ingresa a través de los estomas y llega hasta la molécula aceptora del ciclo, una pentosa llamada ribulosa di fosfato.

En el esquema del ciclo se Calvin se encuentran cuantificadas las moléculas que intervienen. Así, se observa que son necesarias 6 moléculas de CO2 CO2, 12 NADH+H+ y 12 ATP para sintetizar una molécula de glucosa

Factores que influyen • • • • • •

Dióxido de Carbono Agua Luz Temperatura C Compuestos t químicos í i Clorofila

La fotosíntesis afecta directamente al rendimiento

Célula vegetal

Respiración • Proceso fisiológico por el cuál se libera la energía contenida en los azúcares. • Esta energía es necesaria para los procesos metabólicos de la planta. planta • Respiración aeróbica aeróbica, en presencia de oxígeno oxígeno, dando como productos CO2 y H2O • Ocurre en las mitocondrias • La glucosa se oxida y el oxígeno se reduce

C6H12O6 + 6 O2

6 CO2 + 6 H2O

Factores que influyen • Temperatura • Oxígeno O í • Sustancias tóxicas • Daños mecánicos

Frutos climatéricos o no • Frutos Climatéricos: producen etileno y aumenta la tasa de respiración en plena maduración. Maduran fuera de la planta, se debe controlar su maduración, aumentando t d ell CO2 luego l de d cosecha. h Ej Ejemplos l Manzanas, pera, ciruela, kiwi, tomate, etc

• Frutos no climatéricos: Tasa de respiración alta al principio, en la maduración va disminuyendo gradualmente. Estos deben madurar en el árbol para poder madurar. Ejemplos: Cítricos, cerezas, frutillas, uvas, piñas etc.

Transpiración

Los estomas regulan g la transpiración p • En la mayor parte de los ambientes, ambientes la concentración de agua en el exterior de las hojas es inferior a la que acontece en su interior, esto causa una pérdida de agua a través de aperturas en las hojas conocidas como estomas. • Las células oclusivas son células de la epidermis con f forma de d medialuna di l que fforman ell estoma t y regulan l ell tamaño de su apertura, llamada ostíolo. • Los estomas ocupan el 1% de la superficie celular, pero son responsables del 90% de la pérdida de agua en la transpiración

Flujo de agua • La p pared interna de la célula oclusiva es mas g gruesa que el resto de la pared. Cuando una célula oclusiva permite el paso de iones potasio, el agua se mueve hacia el interior de la célula poniéndola turgente y abultada, produciéndose la apertura del estoma. • Cuando el potasio abandona las células oclusivas, también lo hace el agua, causando la plasmolisis de la célula y el cierre del estoma estoma.

Estoma de la hoja de Malvón (Pelargonium hortorum) observados con MEB. 4500x

Punto de Compensación • Cantidad de azúcar producida en la fotosíntesis es igual a la cantidad de azúcar que se utilizó para la respiración • En este punto la planta vive pero no crece • Fotosíntesis F t í t i < Respiración R i ió = S Se consumen las reservas….. y en el tiempo muere. La fotosíntesis afecta directamente al rendimiento

Cuadro comparativo Fotosíntesis • • • • • • • •

Sustrato CO2 y H2O Produce azúcares y O2 Reacción anabólica Luz: dependiente L Lugar: Cl Cloroplastos l t Requiere clorofila Energía transforma y acumula Reino Vegetal, no plantas parasitas

Respiración • • • • • • • •

Azúcares y O2 CO2 y H2O Reacción catabólica Independiente Mit Mitocondria di Independiente Libera Todos

Muchas gracias Ing. Agr. Sebastián Salice [email protected]