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28 abr 2017

Fase Luminosa

Villanueva, C. (2012), describe estos procesos de la siguiente manera:

Fotofosforilación Aciclica

Es la primera etapa de la fotosíntesis donde ocurre en el tilacoide o en la grana ya que está compuesta por varios tilacoides; la unidad fotosintética es el cuantosoma que se encuentra en la membrana del tilacoide y está formado por dos partes, por los fotosistema PS I (p700) y II (p680), y por la cadena transportadora de electrones. Cabe destacar, que los fotosistema están formados por dos complejos; la primera parte es el complejo antena que está formado por clorofila y la segunda parte es el centro de reacción también formado por clorofila; la diferencia entre el centro de reacción y el complejo de antena, es que el complejo antena se encarga de recibir y el centro de reacción es el que libera a los electrones.

Por otra parte, los complejos que forman parte de la cadena transportadora de electrones son: Feofitina (Pheo), Plastoquinona (PQ), Citocromo b6f (Cyt b6f), Plastocianina (PC), estos complejos van desde el PS II al I; Receptor A, Ferrodoxina (Fd) y Ferredoci NADP oxidoreductasa (Fd – NADP ox – red).

Etapa

1) Fotoexcitación de la Clorofila: Cuando llega la luz en forma de paquetes, los cuales estos paquetes de energía son fotones, que son recibido por el complejo de antena donde la energía es transmitida por todo este complejo hasta llegar el centro de reacción que libera 2 electrones que se van a ir a la cadena transportadora de electrones. Este proceso ocurre tanto el PS I y II. Cuando los electrones llegan a la cadena transportadora, estos saltan por todo ese complejo.

2) Fotoreducción del NADP+: Los dos electrones que proceden del centro de reacción del PS I, al llegar al final de la cadena transportadora de electrones los recoge el NADP+ y se convierte en NADPH. Cabe destacar que NADP+ entra oxidado y sale reducido porque gana electrones; este NADPH se forma para ir posteriormente a la fase oscura.

3) Fotólisis del Agua: El centro de reacción del PS I pierde electrones puesto que estos salen y saltan por la cadena transportadora y al final de esta el NADP+ se los lleva; y para recuperar electrones el centro de reacción del PS II los libera, pasan por la cadena transportadora y reemplazan los que se fueron en el PS I. Ahora bien, los electrones que vienen del agua reemplazan los que se fueron en el centro de reacción del PS II, este proceso se da por que cuando la molécula del agua se rompe libera 2 frotones, media 1/2 molécula de oxigeno y electrones, el cual reemplazan los que se fueron del PS II; a este proceso se le conoce como Fotolisis del Agua.

4) Fotofosforilación del ADP: Cuando los electrones saltan a lo largo de la cadena transportadora de electrones el citocromo b6f bombea protones (H+) hacia el interior del tilacoide para formar ATP.

Fotofosforilación Cíclica

Los electrones liberados, después de llegar a la ferredoxina, pasan a las plastoquinonas, y siguen la cadena de transporte de electrones hasta regresar a la plastocianina y al fotosistema I; por tanto, se genera ATP pero no NADPH. Esto sirve para compensar el hecho de que en la fotofosforilación acíclica no se genera suficiente ATP para la fase oscura.
Esta fase, solo interviene de forma exclusiva del fotosistema I, generándose un ciclo de electrones que en cada vuelta da lugar a síntesis de ATP. Al no intervenir el fotosistema II, no hay fotólisis del agua y, por ende, no se produce la reducción del NADP+ ni se desprende oxígeno, únicamente se obtiene ATP.

Cabe mencionar, que no es clara aún la importancia del transporte cíclico de electrones para la fotosíntesis en las plantas, pero el transporte cíclico de electrones puede ocurrir en células vegetales cuando existe muy poco NADP+ para aceptar electrones de la ferredoxina. Además, hay evidencia de que el flujo electrónico cíclico puede ayudar a mantener la óptima razón de ATP a NADPH requerida para la fijación de carbono, como también para proporcionar ATP extra para alimentar a otros procesos que necesitan ATP en los cloroplastos.

Nota:
  1. La fase luminosa ocurre en la membrana tilacoide y se da en dos fase, cíclica y acíclica.
  2. La finalidad de la fase luminosa es producir ATP y NADPH que serán utilizados en la fase oscura
  3. El agua es el donador de electrones.
  4. El cuantosoma es la unidad fotosintética.
  5. Las etapas de la fotosíntesis son: Fotoexcitación, Fotoreducción, Fotólisis y Fotofosforilación.
  6. El PS II recupera los electrones perdido durante la fotoexcitación con los electrones que se obtienen del agua en la fotólisis
  7. La fase acíclica solo se da en el fotosistema I.
  8. El objetivo que tiene la fase cíclica es el de subsanar el déficit de ATP obtenido en la fase acíclica para poder afrontar la fase oscura posterior.
  9. Un fotosistema es el conjunto mínimo de los compuestos necesarios para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis. Es un centro de reacción que se sitúa, junto con otros muchos, en las membranas de los tilacoides. Permite recibir la energía lumínica y transmitirla a lo largo de una cadena de reacciones que la transforman en energía química.

Quimiostasis

Es el mecanismo mediante el cual la fosforilación de ADP se acopla a la difusión a favor del gradiente de protones de la luz del tilacoide al estroma, es por ello, que la quimiosmosis es como la conexión esencial entre el transporte de electrones y la fosforilación de ADP, es un mecanismo básico de acoplamiento donde el H+ fluye por la enzima ATP sintasa generando ATP.

La energía liberada por los electrones que pasan a través de la cadena de aceptores se utiliza para bombear protones del estroma, a través de la membrana del tilacoide, hacia la luz del tilacoide. Así, el bombeo de protones resulta en la formación de un gradiente de protones a través de la membrana del tilacoide. Los protones también se acumulan en la luz del tilacoide conforme el agua se descompone durante el transporte acíclico de electrones.
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Autor

Prof. Arnaldo Rodríguez

Educación mención Biología

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