La FASE LUMÍNICA de la FOTOSÍNTESIS [Los Fotosistemas y el Transporte de Electrones]
Summary
TLDREste video ofrece una explicación detallada sobre los fotosistemas y el transporte de electrones en la fotosíntesis. Se describe cómo los fotosistemas, compuestos de proteínas y pigmentos como la clorofila, absorben energía lumínica y participan en reacciones de óxido reducción. Se menciona la diferencia entre el fotosistema I (P700) y el fotosistema II (P680), y se explican los procesos de flujo lineal y cíclico de electrones, que resultan en la producción de ATP y NADPH. El video también destaca la eficiencia de las reacciones luminosas y su papel en el ciclo de Calvin, así como la importancia del gradiente de protones en la síntesis de ATP. Finalmente, se invita a los espectadores a seguir aprendiendo y a apoyar el canal.
Takeaways
- 🌿 Los fotosistemas son complejos formados por proteínas transmembranales que incluyen clorofilas y carotenoides y están involucrados en la captura de energía lumínica durante la fotosíntesis.
- 🔍 Los fotosistemas tienen una antena electromagnética compuesta por una variedad de pigmentos que capturan la luz y la transmiten a la molécula reactiva de clorofila.
- 🌱 La molécula de clorofila a en el centro de reacción es crucial para iniciar las reacciones luminosas, aunque no es impactada directamente por los fotones en gran medida.
- 🚀 El proceso de transferencia de energía en los fotosistemas puede ocurrir a través de electrones energizados o directamente mediante la transferencia de energía entre moléculas.
- 🔵 Existen dos tipos principales de fotosistemas, el fotosistema I (con pico de absorción en 700 nm, conocido como P700) y el fotosistema II (con pico en 680 nm, conocido como P680), que difieren en su composición y longitud de onda absorbida.
- 🔁 El flujo de electrones en la fotosíntesis puede ser lineal o cíclico, dependiendo de las condiciones metabólicas y ambientales del organismo fotosintético.
- 💧 El agua participa en la fotosíntesis al suministrar electrones para la reacción, lo que es esencial para la producción de ATP y NADPH.
- ⚡ La fuerza motriz protónica, generada por el gradiente de protones en el espacio intratilacoide, es esencial para la síntesis de ATP a través de la fotofosforilación.
- 🔄 El flujo cíclico de electrones permite la síntesis de ATP sin la formación de NADPH,调节植物根据不同的光合需求来平衡ATP和NADPH的产生。
- 🌞 Las bacterias fotosintéticas tienen un solo fotosistema y realizan un flujo cíclico de electrones, lo que les permite ser más eficaces en la captura de energía solar que los sistemas de energía humana.
- 🌱 Los electrones energizados producidos por las reacciones luminosas son utilizados en el ciclo de Calvin para convertir dióxido de carbono en azúcares, lo cual es fundamental para la producción de glucosa y otros compuestos orgánicos.
Q & A
¿Qué se discute en el video sobre la fotosíntesis?
-El video discute los fotosistemas y el transporte de electrones en la fotosíntesis, incluyendo la formación de ATP y NADPH, y cómo se producen las reacciones fotoquímicas en dos complejos llamados fotosistemas.
¿Cuáles son los componentes básicos de un fotosistema?
-Un fotosistema está compuesto por una antena electromagnética, que recolecta la energía lumínica, y un centro de reacción fotoquímico que contiene una molécula reactiva de clorofila y otras moléculas para reacciones de óxido reducción.
¿Qué es la función de los pigmentos accesorios en la fotosíntesis?
-Los pigmentos accesorios, como la clorofila y los carotenoides, son esenciales para analizar la energía del fotón y transferirla a la clorofila A en el centro de reacción, actuando como antenas que reciben y transmiten energía.
¿Cómo se produce la energía en los fotosistemas?
-La energía se produce cuando un fotón es absorbido por uno de los pigmentos de la antena, lo que provoca que un electrón de la clorofila A se eleve a un nivel de energía superior y se transfiera a un aceptor primario de electrones.
¿Cuáles son las dos formas principales de flujo de electrones en la fotosíntesis?
-Las dos formas principales de flujo de electrones son el flujo lineal (no cíclico) y el flujo cíclico. El flujo lineal implica a ambos fotosistemas trabajando juntos, mientras que el flujo cíclico solo produce ATP y no NADPH.
¿Qué diferencia fundamental hay entre el fotosistema 1 y el fotosistema 2?
-El fotosistema 1 tiene una molécula reactiva de clorofila A (P700) con un pico de absorción alrededor de 700 nanómetros, mientras que el fotosistema 2 tiene una molécula reactiva (P680) con un pico de absorción a 680 nanómetros.
¿Cómo se produce la síntesis de ATP durante la fotosíntesis?
-La síntesis de ATP se produce a través de un gradiente de protones generado por el transporte de electrones, que crea una fuerza protón motriz que impulsa la formación de ATP a partir de ADP y fosfato en el complejo ATP sin tasa.
¿Qué es el flujo cíclico de electrones y cómo afecta la producción de ATP y NADPH?
-El flujo cíclico de electrones es un proceso en el que los electrones del fotosistema 1 son transferidos al fotosistema 2, produciendo solo ATP y no NADPH. Esto permite regular la cantidad de ATP y NADPH formados según la necesidad de las plantas.
¿Por qué las bacterias fotosintéticas son más eficaces en capturar energía solar que los paneles solares fabricados por humanos?
-Las bacterias fotosintéticas capturan aproximadamente el 32% de la energía solar absorbida por la clorofila, mientras que los paneles solares suelen capturar solo un 5% de la energía solar en forma de electricidad o calor.
¿Cómo se utilizan los productos de las reacciones luminosas en la fotosíntesis?
-Los productos de las reacciones luminosas, ATP y NADPH, se utilizan en el ciclo de Calvin para convertir dióxido de carbono en fosfatos de azúcar simples.
Outlines
🌿 Proceso de la Foto síntesis y Función de los Fotosistemas
El primer párrafo introduce el tema de los fotosistemas y su papel en la fotosíntesis. Se explica que los fotosistemas son complejos formados por proteínas y pigmentos como la clorofila y carotenoides, que capturan energía lumínica. Los fotosistemas I y II son identificados por sus longitudes de onda específicas de absorción (p700 y p680 respectivamente). Se describe cómo la energía capturada por los pigmentos accesorios se transfiere a la clorofila reactivante en el centro de reacción, donde se produce la oxidación y reducción de electrones, resultando en la producción de ATP y NADPH. Este proceso es crucial para la síntesis de glucosa a partir de dióxido de carbono.
🔁 Flujo Lineal y Cíclico de Electrones en la Fotosíntesis
El segundo párrafo se enfoca en los mecanismos de flujo de electrones en la fotosíntesis, tanto lineal como cíclico. Describe el proceso en el cual los fotosistemas trabajan juntos para la oxidación y reducción de electrones, detallando la transferencia de electrones desde la clorofila reactivante p680 del fotosistema II hasta el fotosistema I, pasando por el complejo citocromo b6f. La reducción de NADP+ a NADPH y la síntesis de ATP a través de la fuerza motriz protónica son claves para entender la energía producida por la fotosíntesis. Además, se menciona el flujo cíclico de electrones, que permite la síntesis de ATP sin la formación de NADPH,调节植物根据不同环境条件的ATP和NADPH的生产。
🌡 Eficiencia de las Reacciones Luminosas y Aplicaciones
El tercer párrafo destaca la eficiencia de las reacciones luminosas en la captura de energía solar, comparándolas con los paneles solares fabricados por humanos. Las reacciones luminosas son capaces de capturar el 32% de la energía solar, lo que las hace significativamente más eficientes. El ATP y NADPH generados son esenciales para el ciclo de Calvin, donde el dióxido de carbono se convierte en glucóidos simples. El video concluye con una invitación a los espectadores a dar 'like', compartir y suscribirse al canal, y a apoyar el contenido con diferentes opciones mencionadas en la descripción del video.
Mindmap
Keywords
💡Fotosistemas
💡Transporte de electrones
💡Pigmentos
💡Antena electromagnética
💡Clorofila a
💡Flujo lineal y cíclico de electrones
💡ATP
💡NADPH
💡Flujo cíclico de electrones
💡Bacterias fotosintéticas
Highlights
El video habla sobre los fotosistemas y el transporte de electrones en la fotosíntesis.
Las reacciones de la fotosíntesis dependientes de la luz ocurren en los tilacoides y producen ATP y NADPH.
Existen dos complejos fotoquímicos llamados fotosistemas, compuestos por proteínas transmembranales y pigmentos.
Los fotosistemas tienen una antena electromagnética que recolecta energía lumínica y un centro de reacción fotoquímico.
Los pigmentos accesorios son esenciales para la activación de las reacciones luminosas.
El clorofila a en el centro de reacción no es impactada directamente por los fotones en un 1% de los casos.
Los complejos antena transmiten energía de los pigmentos accesorios a la clorofila a del centro de reacción.
La energía se puede transferir como electrones energizados o directamente de molécula en molécula.
Existen dos tipos de fotosistemas que difieren por las longitudes de onda que absorben, P700 y P680.
El fotosistema 1 posee poca clorofila B, mientras que el fotosistema 2 tiene más.
La oxidación implica la pérdida de electrones y la reducción es su ganancia.
El agua participa en la fotosíntesis de forma indirecta a través de dadores de electrones.
El flujo de electrones puede seguir un camino lineal o cíclico dependiendo de las condiciones del organismo.
El flujo lineal involucra ambos fotosistemas trabajando juntos para la producción de ATP y NADPH.
El flujo cíclico de electrones produce solo ATP y no NADPH.
Las bacterias fotosintéticas tienen un único fotosistema y producen un flujo cíclico de electrones.
Las reacciones luminosas capturan el 32% de la energía solar, siendo más eficaces que los paneles solares.
El ATP y NADPH se utilizan en el ciclo de Calvin para convertir dióxido de carbono en azúcares.
Transcripts
en este vídeo vamos a hablar sobre los
fotosistemas y el transporte de
electrones en la fotosíntesis
Bienvenidos a una nueva edición de
nutri-mente
como hemos visto en los vídeos
anteriores de esta serie en las
reacciones de la fotosíntesis que son
dependientes de la luz y ocurren en los
tilacoides se produce un flujo de
electrones que da como resultado la
producción de ATP y natph las reacciones
fotoquímicas se producen en dos
complejos denominados fotosistemas
formados por proteínas transmembranales
que unen clorofilas y carotenoides
cada fotosistema está formado por una
antena electromagnética colectora de la
energía lumínica constituida por una
variedad de pigmentos clorofila a y b o
c en las algas pardas y carotenos
Asociados a proteínas y un centro de
reacción fotoquímico que contiene una
molécula reactiva de clorofila a y otras
moléculas que participan en las
reacciones de óxido reducción del
transporte de electrones
existen numerosos fotosistemas a lo
largo de una membrana tilacoide y cada
fotosistema absorbe la energía luminosa
en la parte exterior de la misma es
decir en el estroma
los pigmentos accesorios son componentes
esenciales a menudo la molécula de
clorofila a que activa las reacciones
luminosas no es impactada de forma
directa por los fotones puesto que
representa menos de un 1% de los
pigmentos presentes en un fotosistema
sin embargo los pigmentos accesorios que
analizan la energía del fotón a la
clorofila a en el centro de reacción en
ocasiones estos pigmentos accesorios
junto con las moléculas de clorofila a
que transfieren la energía a la molécula
de clorofila a del centro de reacción
son referidos como complejos antena
porque estas moléculas de pigmentos
actúan como antenas que reciben y
transmiten energía algo así como una
Antena parabólica
la energía puede transferirse en forma
de electrones energizados o es la
energía en sí misma la que se mueve de
molécula en molécula
como resultado de la transferencia de
energía de los complejos antena la
molécula de clorofila a del centro de
reacción puede recibir mucha más energía
luminosa que si lo hubiera absorbido por
su cuenta en otras palabras cuando un
fotón es absorbido por uno de los
pigmentos de la antena este rebota
rápidamente sobre las otras moléculas de
pigmentos del fotosistema hasta que
alcanza la clorofila a reactiva de un
centro de reacción cuando esta molécula
de clorofila absorbe la energía lumínica
uno de sus electrones salta a un nivel
de energía Superior y se transfiere a
otra molécula un aceptor primario de
electrones también unido a las proteínas
del centro de reacción la molécula de
clorofila al perder un electrón se oxida
y queda cargada positivamente Mientras
que el aceptor primario de electrones al
ganar un electrón se reduce y queda
cargado negativamente
luego este último se oxida al transferir
el electrón a otra molécula diferente
Una aceptor secundario de electrones la
clorofila será reducida de nuevo por
electrones que vienen de otras moléculas
llamadas dadores de electrones
existen dos tipos de fotosistemas que se
diferencian fundamentalmente por las
longitudes de onda que absorben en mayor
proporción en el fotosistema 1 la
molécula reactiva de clorofila a tiene
un pico de absorción de alrededor de 700
nanómetros una longitud de onda
ligeramente más larga que el pico
habitual de la clorofila por esta razón
se la conoce como p 700 en el
fotosistema 2 el pico de absorción de la
clorofila reactiva tiene un máximo a 680
nanómetros y se conoce como p680
los números 1 y 2 indican el orden en el
que fueron descubiertos el fotosistema 1
además posee poca clorofila B Mientras
que el fotosistema 2 tiene mayor
cantidad de esta clorofila Prácticamente
la misma que de clorofila a
como se mencionó anteriormente cada vez
que se activa la molécula de clorofila a
del centro de reacción se transfiere un
electrón energizado al receptor primario
de electrones el flujo de electrones
posterior puede seguir un camino lineal
o cíclico la importancia relativa de
estos dos caminos depende de las
condiciones metabólicas del organismo
fotosintético las condiciones
ambientales tienen una gran influencia
en esta regulación
en un flujo lineal o no cíclico de
electrones ambos fotosistemas trabajan
juntos en forma simultánea y continua
para comprender el proceso recordemos
que la oxidación significa la pérdida de
electrones y la reducción su ganancia
cuando un fotón de luz es Atrapado por
la clorofila a reactiva p680 del
fotosistema 2 un electrón de esta
molécula es transferido al sector
primario de electrones de este
fotosistema una vez transferido el
electrón el p680 oxidado Recibe un
electrón y vuelve a su estado neutro
este electrón será cedido por el agua de
forma indirecta a través de otros dos
dadores de electrones es de esta manera
que el agua participa en la fotosíntesis
el electrón será transferido a una serie
de transportadores de electrones por
medio de reacciones de oxidación y
reducción hasta alcanzar el p 700 del
fotosistema 1 pasando por un complejo
proteico membranal intermediario llamado
citocromo b6f
en el foto sistema 1 la clorofila
reactiva p700 atrapa un fotón de luz lo
que induce su oxidación un electrón del
P 700 es lanzado al aceptor de
electrones primario del fotosistema 1
que al recibir el electrón se reduce
el electrón de la blastocianina reduce
el p 700 oxidado al oxidarse nuevamente
el aceptor primario el electrón es
transferido a otra serie de
transportadores hasta llegar al nadp que
se reduce y se transforma en Nat ph
en diferentes etapas del transporte de
electrones se extraen protones del
estroma que son liberados en el espacio
intratilacoide el Lumen esto crea un
gradiente de protones que no se disipa
es decir no vuelven al estroma porque no
pueden pasar por las membranas
tilacoides
gradiente de protones genera una fuerza
protón motriz que permite la síntesis de
ATP a partir de adp y fosfato en el
complejo ATP sin tasa este complejo está
formado por dos componentes funcionales
cf0 y cf1
cf0 es un poro protónico compuesto por
varias proteínas transmembranales que
permite el paso de protones desde el
Lumen al estroma
cf1 es un complejo proteico
extramembranal en donde se encuentran
los sitios catalíticos de la síntesis de
ATP el movimiento de protones se impulsa
la formación de ATP a partir de adp un
proceso quimiosmótico similar al que
ocurre en las mitocondrias que vimos en
otro video del Canal
la formación de ATP a partir de energía
lumínica se conoce como
fotofosforilación este modo las
reacciones luminosas utilizan los
electrones energizados expulsados del
fotosistema 2 para producir ATP rico en
energía y utilizan los electrones
energizados de nuevo y expulsados por el
fotosistema 1 para producir Nat PH
bajo ciertas condiciones el fotosistema
1 puede trabajar en forma independiente
del fotosistema 2 en este proceso
llamado flujo cíclico de electrones los
electrones son lanzados del p700 al
aceptor primario de electrones del
fotosistema 1 Pero no alcanzan como
Destino final al Nat p por lo que no se
forman addh la ferredoxina transfiere
los electrones a un transportador de
electrones intermediario entre los
fotosistemas 1 y 2 La aplastoquinona o
el citocromo b6f desde donde nuevamente
son restituidos a la molécula reactiva
p700 en el transcurso de este pasaje se
produce un gradiente de protones cuya
fuerza motriz permite la síntesis de ATP
el flujo cíclico de electrones que
produce ATP pero no nad pH es una ruta
alternativa que permite regular la
cantidad de ATP y Nat pH formados en
presencia de luz según la necesidad de
las plantas
esta ruta es predominante en ausencia de
nadp cuando todo el Nat p se encuentra
reducido anad pH Por otra parte es
probable que este proceso aumente la
eficiencia en la formación de ATP
resultante de la fotosíntesis cuando
coexiste con el flujo no cíclico de
electrones las bacterias fotosintéticas
tienen un único fotosistema y por lo
tanto sólo se produce un flujo cíclico
de electrones alrededor de ese
fotosistema
las reacciones luminosas capturan el 32%
de la energía solar absorbida por la
clorofila lo que las hace más eficaces
que cualquier sistema de captura de
energía fabricado por los humanos por
ejemplo los paneles solares suelen
capturar en forma de Electricidad o
calor un 5% de la energía solar que
absorben como veremos en el próximo
video el ATP y nad pH producidos por las
reacciones luminosas se utilizan en el
ciclo de Calvin para convertir dióxido
de carbono en fosfatos de azúcar simples
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