Fotosíntesi: Fase Lluminosa i Cicle de Calvin

Fotosíntesi: fase lluminosa i fase fosca

Fase lluminosa té lloc a la membrana dels tilacoides i capta l'energia lluminosa.

1. Transport acíclic d'electrons (esquema en Z)

Hi participen els dos fotosistemes (PSII i PSI) i es produeixen ATP, NADPH i O₂.

Fotòlisi de l'aigua:

• Comença amb l'arribada de fotons al fotosistema II.
• La clorofil·la P680 s'excita i perd electrons.
• Aquests electrons passen al primer acceptor d'electrons i, des del fotosistema, a la plastoquinona (PQ).
• Per reposar els electrons perduts per la clorofil·la P680, es produeix la fotòlisi de l'aigua: H₂O → ½O₂ + 2H⁺ + 2e^-

Fotofosforilació de l'ADP:

• La plastoquinona (PQ), en rebre els 2 electrons, s'activa i capta 2H⁺ de l'estroma.
• En transferir els electrons, introdueix els 2H⁺ a l'interior del tilacoide.
• Els protons surten a través dels enzims ATP-sintases cap a l'estroma, sintetitzant ATP: ADP + Pi → ATP + H₂O

Fotorreducció del NADP⁺

• La llum incideix en el fotosistema I i la clorofil·la P700 perd 2 electrons, els quals passen al primer acceptor i després a la ferredoxina.
• La ferredoxina passa els 2 electrons a l'enzim NADP⁺-reductasa.
• Aquest enzim capta 2H⁺ de l'estroma i, juntament amb els 2 electrons, redueix el NADP⁺ a NADPH + H⁺: NADP⁺ + 2H⁺ + 2e^- → NADPH + H⁺

Fase fosca (cicle de Calvin): passos principals en la síntesi de compostos de carboni

Fixació del CO₂: el CO₂ atmosfèric s'uneix a la pentosa RuBP gràcies a l'enzim RuBisCO, i dona lloc a un compost de 6C que es divideix en 2 molècules.

Reducció del CO₂ fixat: s'utilitzen l'ATP i el NADPH. Aquest procés pot seguir 3 vies:

• Regeneració de la ribulosa 1,5-difosfat.
• Síntesi de midó, àcids grassos i aminoàcids.
• Síntesi de glucosa i fructosa.

Ruta de Hatch-Slack (plantes C4)

Les plantes C4 (clima tropical) eviten la fotorespiració.

• Mesòfil: el CO₂ s'uneix al PEP mitjançant l'enzim PEP-carboxilasa.
• Formació de 4C: es crea àcid oxalacètic (4C), que passa a àcid màlic.
• Cèl·lules internes: l'àcid màlic travessa els plasmodesmes, allibera el CO₂ i aquest entra al cicle de Calvin.

Centre de reacció

Conté 2 molècules d'un tipus especial de clorofil·la a, el pigment diana, que actua com a primer acceptor d'electrons, és a dir, una molècula de fora del centre de reacció que inicia la reacció de transferència d'electrons. Repon els electrons a partir del primer donador d'electrons.