Overview
La lección explica los fotosistemas y el transporte de electrones en la fotosíntesis, detallando cómo se producen ATP y NADPH en las reacciones luminosas.
Fotosistemas y Complejos Antena
- Los fotosistemas son complejos de proteínas y pigmentos en los tilacoides que capturan energía luminosa para la fotosíntesis.
- Cada fotosistema contiene una antena electromagnética formada por pigmentos (clorofila A, B y carotenos) asociados a proteínas.
- El centro de reacción fotoquímico contiene una clorofila A reactiva y moléculas que participan en reacciones redox.
- Los pigmentos accesorios canalizan la energía del fotón hacia la clorofila A del centro de reacción.
- Los complejos antena permiten que la clorofila A reciba más energía luminosa que de forma directa.
Transferencia de Energía y Electrones
- La energía absorbida por los pigmentos de la antena se transfiere hasta la clorofila A del centro de reacción.
- Cuando la clorofila A absorbe energía, un electrón salta a un nivel más alto y pasa a un aceptor primario de electrones.
- La clorofila se oxida al perder un electrón y el aceptor primario se reduce al ganarlo.
- El electrón transferido sigue moviéndose a otros aceptores secundarios, mientras la clorofila recibe electrones de dadores.
Tipos de Fotosistemas y Trayectoria de Electrones
- Hay dos fotosistemas: el fotosistema I (P700) absorbe a 700 nm y el fotosistema II (P680) a 680 nm.
- El flujo de electrones puede ser lineal (no cíclico) o cíclico, según las condiciones metabólicas y ambientales.
- En el flujo no cíclico, ambos fotosistemas trabajan juntos; la clorofila del PSII cede electrones que son reemplazados por los del agua.
- Los electrones pasan por transportadores (citocromo B6F) y llegan al PSI, donde terminan reduciendo NADP a NADPH.
Producción de ATP y NADPH
- La transferencia de electrones genera un gradiente de protones en el lumen del tilacoide.
- El gradiente de protones impulsa la síntesis de ATP mediante el complejo ATP sintasa (componentes CF0 y CF1).
- La formación de ATP por energía lumínica se llama fotofosforilación.
- El flujo cíclico de electrones en PSI produce ATP pero no NADPH, ajustando la proporción según las necesidades celulares.
Eficiencia y Aplicaciones
- Las reacciones luminosas capturan un 32% de la energía solar absorbida por la clorofila, superando la eficiencia de los paneles solares.
- El ATP y NADPH generados alimentan el ciclo de Calvin para producir carbohidratos en la planta.
Key Terms & Definitions
- Fotosistema — Complejo de proteínas y pigmentos que capta luz y participa en el transporte de electrones.
- Centro de reacción — Zona del fotosistema con clorofila A responsable de iniciar el transporte de electrones.
- Complejo antena — Conjunto de pigmentos que recolectan y transfieren energía luminosa al centro de reacción.
- Flujo cíclico de electrones — Ruta en que los electrones circulan dentro del PSI para producir ATP sin generar NADPH.
- Flujo no cíclico (lineal) — Ruta donde los electrones pasan por ambos fotosistemas y generan ATP y NADPH.
- Fotofosforilación — Síntesis de ATP a partir de energía lumínica.
- Gradiente de protones — Diferencia de concentración de protones a través de la membrana, utilizada para producir ATP.
Action Items / Next Steps
- Repasar el funcionamiento del ciclo de Calvin para comprender el uso de ATP y NADPH producidos en las reacciones luminosas.