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7.3.2.1.2.2. Fotofosforilación cíclica

Fotofosforilación cíclica

También puede haber fotosíntesis sin la participación del fotosistema II. Si el fotosistema I actúa independientemente, no se forma NADPH ni O2, y el flujo de electrones sólo genera ATP.

El que el transporte de electrones sea cíclico o no cíclico depende de la necesidad de NADPH, glúcidos y ATP extra de la célula. Si se necesita ATP, los cloroplastos cierran el PS I, y la energía se utiliza en la síntesis de ATP en lugar de emplearse para producir NADPH.

Los electrones son elevados desde la clorofila P700 hasta el aceptor de electrones primario del fotosistema I, pero no siguen la serie de portadores electrónicos que llevan al NADP+, sino que se desvían hacia la cadena de transporte de electrones que conecta a los fotosistemas I y II y continúan cuesta abajo por esa cadena hasta la molécula de clorofila P700. En este recorrido se produce ATP.

En el fotosistema I se capta un fotón que permite que se libere un electrón del centro de reacción P700 que lo cede a la clorofila A0, luego a la filoquinona (Q), y lo pasa a la ferredoxina (Fd). Esta lo cede al complejo b6-f, donde se produce suficiente energía para transportar los H+ en contra del gradiente electroquímico, y producir ATP como en la fotofosforilación no cíclica. El complejo b6-f cede los electrones a la plastocianina (PC), que los lleva hasta el hueco dejado en el P700, para que puedan volver a ser excitados por un fotón y reiniciar la fotofosforilación cíclica.

Como no interviene el fotosistema II, no se produce la fotólisis del agua y, por tanto, no se reduce el NADP+ ni se desprende oxígeno, obteniendo sólo ATP.

Las principales diferencias entre la fotofosforilación acíclica y cíclica son:

Fotofosforilación acíclica

Fotofosforilación cíclica

Intervienen el PS I y PS II.

Interviene el PS I.

Los electrones siguen un recorrido abierto.

Los electrones siguen un recorrido cíclico.

El agua interviene como agente reductor.

El agua no interviene como agente reductor. No hay fotólisis del agua.

Se obtiene NADPH + H+.

No se obtiene NADPH + H+, ya que los electrones del PS I son cedidos al complejo cit bf y no al NADP+.

Se desprende O2.

No se desprende O2 porque no se produce la fotólisis del agua, ya que no interviene el PS II.

Se produce ATP por el gradiente formado por la acumulación de H+ en lumen del cloroplasto, y por la translocación de H+ por el completo cit bf.

Se produce ATP por la translocación de H+ por el completo cit bf.

La realizan plantas, algas y cianobacterias.

La realizan sulfobacterias y bacterias no sulfúreas.

Se piensa que los mecanismos fotosintéticos más primitivos funcionaban mediante fotofosforilación cíclica, con flujo cíclico de electrones. Aunque en las células eucariotas es una vía alternativa, es la forma en que algunas bacterias realizan la fotosíntesis.

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

Extremadura, Julio de 2019, opción B, cuestión 2.

Fotofosforilación cíclica y no cíclica: (1 punto cada apartado)

A. Conceptos y objetivo de ambas.

B. Descripción breve de los procesos.

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