Quina és la diferència entre fotosíntesi oxigènica i anoxigènica?

La fotosíntesi oxigènica allibera O₂ a l'atmosfera, com fan les plantes, les algues i els cianobacteris. La anoxigènica no n'allibera i dóna lloc a precipitats de sofre, com en els bacteris porpres i verds del sofre.

Per què els carotenoides són importants per a les plantes?

A més d'absorbir llum i transferir-la a les clorofil·les, els carotenoides eviten la fotooxidació de la clorofil·la. Per això, qualsevol mutació que afecti la seva biosíntesi és letal per a les plantes.

Per què les plantes es veuen verdes?

La clorofil·la absorbeix sobretot els vermells i els blaus, i reflecteix les longituds d'ona verdes. El color que veiem és precisament la llum que el pigment no absorbeix.

Fotosíntesi: procés, cloroplasts i pigments fotosintètics

Resumen

El document explica la fotosíntesi com a conversió d'energia lluminosa en energia química, i en classifica els tipus segons l'alliberament d'O₂ i l'àtom incorporat. Descriu l'estructura del cloroplast (grana, tilacoides, estroma), els pigments fotosintètics i el seu espectre d'absorció, i els dos fotosistemes PSI i PSII del flux electrònic.

Puntos clave

La fotosíntesi converteix energia lluminosa en energia química emmagatzemada en molècules orgàniques.
La fotosíntesi oxigènica allibera O₂ (plantes, algues i cianobacteris); l'anoxigènica no (bacteris porpres i verds del sofre).
Els cloroplasts tenen doble membrana, estroma i grana formats per tilacoides amb espai tilacoidal.
La clorofil·la absorbeix sobretot en la banda dels vermells i dels blaus, i és verda perquè reflecteix el verd.
Els carotenoides absorbeixen llum al voltant de 440 nm i protegeixen la clorofil·la de la fotooxidació.
El PSII (P680) actua primer en el flux electrònic lineal i obté electrons de l'aigua per fotòlisi; el PSI (P700) rep electrons de la plastocianina.

Resumen generado con IA a partir del documento. Ponte a prueba

La Fotosíntesi: Definició i Tipus

La fotosíntesi és la conversió d’energia lluminosa en energia química, que queda emmagatzemada en molècules orgàniques.

Tipus de Fotosíntesi segons l'Alliberament d'O₂

Fotosíntesi oxigènica: Allibera O₂ a l’atmosfera (plantes, algues i cianobacteris).
Fotosíntesi anoxigènica: No allibera O₂ (bacteris porpres i verds del sofre). Dóna lloc a precipitats de sofre.

Tipus de Fotosíntesi segons l’Àtom Incorporat

Fotosíntesi dels compostos del carboni: En especial la dels glúcids.
Fotosíntesi dels compostos del nitrogen.
Fotosíntesi dels compostos del sofre.

Estructures Fotosintetitzadores

Els Cloroplasts: Característiques i Estructura

Una cèl·lula eucariota té de 30 a 40 cloroplasts (aproximadament 500.000 cloroplasts/mm²).

Els cianobacteris tenen els tilacoides al citoplasma.
Els bacteris anoxigènics no tenen tilacoides, sinó uns orgànuls anomenats clorosomes, que contenen bacterioclorofil·la.

Morfologia i Components del Cloroplast

Els cloroplasts són orgànuls citoplasmàtics que es localitzen a les cèl·lules fotosintètiques. En els vegetals superiors tenen forma lenticular, amb un diàmetre comprès entre 3 i 10 micres, i un gruix d’1 a 2 micres. Són de color verd, degut a la presència de clorofil·la.

Cada cloroplast està limitat per un doble embolcall: la membrana externa i la membrana interna, que limita un gran espai central, l’estroma. Dins del cloroplast hi ha unes estructures anomenades grana. Cada granum és format per un apilament de petites vesícules aplanades anomenades tilacoides. L’interior d’un tilacoide s’anomena espai tilacoidal.

Pigments Fotosintètics i Absorció de Llum

Clorofil·les i Espectre d'Absorció

Els pigments fotosintètics són lípids units a les membranes dels tilacoides. Absorbeixen la llum.
Cada pigment absorbeix només unes longituds d’ona; per això té un color propi. El color que veiem en un pigment correspon precisament a les longituds d’ona que no absorbeix.
Les clorofil·les absorbeixen les longituds d’ona en la banda dels vermells i dels blaus.
El conjunt de longituds d’ona que un pigment absorbeix constitueix el seu espectre d’absorció.
El color verd de la clorofil·la correspon a les longituds d’ona no absorbides i, per tant, reflectides. Per això les veiem verdes: és la llum que reflecteixen.

Els Carotenoides

Els carotenoides són isoprenoides, tetraterpens de color groc, taronja o vermell, presents en tots els organismes fotosintètics. Absorbeixen llum al voltant dels 440 nm.

Els carotenoides actuen com a pigments fotosintètics en tots els organismes fotosintètics.
A més d’absorbir la llum, que posteriorment transfereixen a les clorofil·les, aquests pigments eviten la fotooxidació de la clorofil·la. Per això, qualsevol mutació que afecti la biosíntesi dels carotenoides és letal per a les plantes.

Excitació dels Pigments Fotosintètics

En general, quan una molècula absorbeix llum, els seus electrons (e⁻) són impulsats a un nivell energètic superior (estat excitat). Aquesta energia pot tenir tres destins:

Normalment, aquesta energia és dissipada en forma de calor o emetent un fotó baix en energia (fluorescència), i els electrons retornen al seu estat inicial.
L’electró excitat retorna al seu orbital i l’energia alliberada (energia d’excitació) es transfereix a una molècula veïna (pigment adjacent) que passarà a un estat excitat (transferència d'energia).
L’electró excitat és capturat per una molècula acceptora d’electrons, l’acceptor primari, que es redueix (inici del flux electrònic).

Els Fotosistemes (PSI i PSII)

Els fotosistemes estan formats per proteïnes transmembrana que constitueixen dues subunitats principals:

Estructura dels Fotosistemes

Complex Antena (Captador de Llum): Conté clorofil·les a, b i carotenoides organitzades de manera que l’energia de qualsevol fotó captat (energia d’excitació) passa d’unes a altres fins que arriba al pigment diana del centre de reacció.
Centre de Reacció: Conté:
- Pigment diana: Dues molècules d’un tipus especial de clorofil·la a. En excitar-se, cedeix els e⁻ a una molècula acceptora. Després, recupera els e⁻ d’una molècula donadora.
- Primer acceptor d’electrons: Rep els e⁻ del pigment diana i els passa a una molècula externa al centre de reacció.

Tipus de Fotosistemes

Fotosistema I (PSI o P700)

El PSI té un pigment diana amb un màxim d’absorció a 700 nm (clorofil·la P700).
Els e⁻ perduts pel PSI els rep d’un donador d’electrons, la Plastocianina.
Abunda als tilacoides de l’estroma.

Fotosistema II (PSII o P680)

És el primer que actua en el flux electrònic lineal.
El pigment diana és una molècula de clorofil·la a anomenada clorofil·la P680 (aquesta és la longitud d’ona que capta amb més eficiència).
Els e⁻ perduts pel PSII els rep de l’aigua per un procés anomenat fotòlisi.
És més abundant als tilacoides de grana.