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7.3.2.1.2.1. Fotofosforilación acíclica

Fotofosforilación no cíclica o acíclica

En la fotofosforilación no cíclica intervienen conjuntamente los fotosistemas II y I, y recibe el nombre de esquema en Z.

Un fotón de luz es captado por el fotosistema II y la clorofila P680 emite un electrón, y se oxida. La fotólisis del agua produce protones, oxígeno y electrones, por lo que el agua será el donador de electrones para que los recupere la clorofila P680.

El electrón que se ha emitido es captado por un aceptor primario, la feofitina que lo cede, a su vez, a una cadena transportadora de electrones hasta terminar en un aceptor final, la plastocianina. Esta cadena de transportadores electrónicos es la que comunica el fotosistema II y el fotosistema I.

En este recorrido se produce un gradiente de protones similar al que se vio en las mitocondrias cuando producían ATP a partir de ADP. A este proceso se le llama fotofosforilación.

En la fotofosforilación no cíclica, los fotosistemas pueden funcionar en serie, conectados por una cadena de electrones. Los electrones procedentes de la fotólisis del agua serán utilizados para reducir una molécula de NADPy obtener NADPH.

Los fotones recibidos en el fotosistema II provocan la liberación de un electrón de la clorofila P680, que recoge la feofitina y que es conducido por los transportadores de electrones de la cadena: plastoquinona, citocromo b6-f y plastocianina. Los electrones emitidos por P680 son repuestos por los electrones procedentes de la fotólisis del agua, que además, libera O2.

El complejo citocromo b6-f genera suficiente energía en el transporte electrónico para poder transportar H+ al interior del tilacoide en contra del gradiente electroquímico. La salida de los H+ hacia el estroma por el complejo cF0F1 (ATP-sintetasa) generará energía suficiente para formar ATP a partir de ADP y Pi, según la hipótesis quimiosmótica de Mitchell para la fotofosforilación.

El fotosistema I puede aceptar el electrón de la plastocianina, procedente del fotosistema II, porque otro fotón también había permitido la liberación de un electrón de la clorofila P700. Este electrón pasará a la filoquinona y a la ferredoxina, que lo cede al enzima NADP-reductasa que reduce el NADP+ y se obtiene NADPH.

De este modo, en presencia de luz, se produce un flujo continuo de electrones desde el agua hasta el NADP+, pasando por el PS II y PS I. Se obtienen algo más de una molécula de ATP por cada par de electrones que pasan del agua al NADP+.

¿Cuál es el papel de la luz en la fotosíntesis?

La energía que está contenida en los fotones de la luz se utiliza para comenzar la transferencia de electrones desde la molécula de clorofila (o carotenoides) de los centros de reacción que están situados en los tilacoides, desde niveles energéticos bajos hasta otros niveles energéticos muy altos.

Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Aragón. Junio de 2014, opción A, cuestión 5.

En relación con la imagen adjunta, responda las siguientes cuestiones: (2 puntos)

a) ¿Qué proceso biológico se representa en la figura? ¿Cuál es su finalidad? ¿Qué tipo de células lo llevan a cabo? (0,5 puntos)

b) Indique qué corresponde a cada número.(0,5 puntos)

c) Indique en qué orgánulo tienen lugar.(0,5 puntos)

d) ¿Cuál es el papel del agua en este proceso? (0,5 puntos)

Castilla La Mancha, Julio de 2019, opción B, cuestión 3.2.

El esquema representa una ruta metabólica característica de los vegetales. Conteste a las siguientes cuestiones:

a. Identifique la ruta metabólica, y la parte de esta ruta, que se representan en el esquema. ¿En qué orgánulo se realiza y cuál es su función global?
b. Sustituya los números 1 al 4 de la figura con el término que corresponda.
c. ¿Cómo se denomina y en qué parte del orgánulo se realiza el proceso representado a la izquierda de la figura, en el que interviene una molécula de agua? ¿Cuál es el producto representado con la letra A?

Castilla La Mancha, Julio de 2020, bloque 4.3

En 1939, el bioquímico británico Robert Hill esclareció las reacciones de la fase luminosa, proceso al que corresponde este esquema.

a. ¿En qué orgánulo celular y en qué parte de dicho orgánulo tiene lugar este proceso? Identifique las moléculas señaladas con las letras A y B.
b. Dentro del proceso de fotosíntesis, ¿para qué se utilizarán posteriormente las moléculas D y F?

Biología y Geología 2º de Bachillerato. Puedes comentar y aportar lo que consideres en nuestro foro.

 

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