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CO2 H 2O Hidratos de carbono
Elementos minerales
Terpenos
Lípidos Fenoles
Proteínas
Ac. nucleicos Secundarios nitrogenados
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REACCIONES LUMINICAS
TILACOIDES
REACCIONES DE ASIMILACION DE CO2
ESTROMA
CICLO DE REDUCCION DEL CARBONO CICLO DE CALVIN-BENSON CICLO REDUCTIVO DE LAS PENTOSAS FOSFATO VIAS METABOLICAS ASOCIADAS AL CICLO DE CALVIN CILCO C4 DE ASIMILACION FOTOSINTETICA DEL CARBONO FOTORRESPIRACION METABOLISMO ACIDO DE LAS CRASULACEAS (CAM)
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Gliceraldehído 3-fosfato
(+ 1)
NADPH
Fase de reducción ATP
1,3-bifosfoglicerato (+ 3)
3-fosfoglicerato Fase de fijación
(+ 4)
Dióxido de carbono ( δ-)
( δ+)
Gliceraldehído -3-P
GLICOLISIS
FASE DEREDUCCION NO EN CLOROPLASTO
DESTINOS DEL C
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TPP Mg++
TPP Mg++
CICLO DE CALVIN-BENSON
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RIBULOSA 1,5-BIFOSFATO CARBOXILASA / OXIGENASA
RUBISCO
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RUBISCO
(50% proteínas del cloroplasto)
250 mg/l en el estroma
Sitios activos
≈ 4mM de sitios activos
(amarillo) (8)
M ≈ 550.000
Subunidad pequeña S (8)
Subunidad grande L (8)
Vista superior Vista lateral
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Transporte de ATP y equivalentes de reducción (NADPH/NADH) desde el cloroplasto al citosol
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FOTOMORFOGENESIS “Efectos en el crecimiento y desarrollo de las plantas debido a cambios en la cantidad y calidad de la luz, no relacionados a la fotosíntesis” EFECTOS FOTOTROPICOS: dados por la dirección de la luz EFECTOS FOTOPERIÓDICOS: dados por el fotoperiodo
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Genes COP (CONSTITUTIVE PHOTOMORPHOGENESIS)
FOTORECEPTORES DE LUZ ROJA: FITOCROCROMO
REGULA EL POTENCIAL DE MEMBRANA Y EL FLUJO DE IONES REGULA LA TRANSCRIPCION DE GENES ASOCIADOS AL ENVERDECIMIENTO RUBISCO (subunidad pequeña) proteínas del complejo HLCII REGULA LA TRANSCRIPCION DE GENES ASOCIADOS AL METABOLISMO DEL N NITRATO REDUCTASA NITRITO REDUCTASA
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FOTORECEPTORES DE LUZ AZUL: CRIPTOCROMO (FLAVOPROTEINA) PROTEINA: 75 Kda homóloga a Fotoliasa (enzima bacteriana involucrada en la reparación del daño en ADN por UVB)
CROMOFOROS: PTERINA - metilen tetrahidrofolato (MHF) 380 nm
FLAVINA - flavín adenín dinucleótido (FAD) 480 nm FADH
Fosfori lación
Transducción de señales
CRIPTOCROMO: EN PLANTAS, HELECHOS, ALGAS, BACTERIAS, MOSCAS, MAMIFEROS (hombre)
Luz azul
PTERINA
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ENZIMAS REGULADAS POR LUZ Rubisco pH --- Mg++
Fructosa 1,6-bifosfatasa
Ferredoxina / tiorredoxina
Sedoheptulosa 1,7-bifosfatasa Fosforribuloquinasa
NADP- Gliceraldehído 3fosfato deshidrogenasa
pH 8
pH 7
hυ Mg 2+
pH
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El sistema Ferredoxina-tiorredoxina reduce enzimas específicas en presencia de luz
Un caso inverso : En oscuridad activa la Glucosa 6P deshidrogenasa (forma oxidada) VIA OXIDATIVA DE LAS PENTOSAS FOSFATO
Cianobacterias y algas
Plantas
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Actividad oxigenasa de la Rubisco
Km (CO2) ≈ 9 µM Km (O2) ≈ 350 µM
La afinidad de Rubisco por el CO2 disminuye con la T e incrementa la activ. oxigenasa
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FOTORRESPIRACION: MITOCONDRIA-CLOROPLASTO-PEROXISOMA
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Annu Rev. Plant Biol. 2009 60: 455-484
The core photorespiratory glycolate pathway within the context of photosynthetic carbon and nitrogen metabolism. Numbered reactions are catalyzed by the following enzymes: 1, Rubisco; 2, Phosphoglycolate phosphatase; 3, Glycolate oxidase; 4, Serine:glyoxylate aminotransferase; 5, Glutamate:glyoxylate aminotransferase; 6, Glycine decarboxylase; 7, Serine hydroxymethyltransferase; 8, Hydroxypyruvate reductase; 9, Glycerate kinase; 10, Glutamine synthetase; 11, Glutamate synthase (GOGAT); 12, Dicarboxylate exchangers; 13, Catalase. Glutamate (Glu) and glutamine (Gln) over and above that involved in photorespiratory amine cycling (reactions 5, 10, 11, and 12) can be used for amino acid synthesis. This net production of Gln and Glu occurs through use in reaction 10 of ammonia produced, for example, by nitrate reduction and use in reaction 11 of 2-OG produced in compartments such as the mitochondrion. PET, photosynthetic electron transport; RET, respiratory electron transport.
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MECANISMOS DE CONCENTRACION DE CO2 BAJA O NULA FOTORRESPIRACION
Plantas C3
Trigo Limoneros Arroz
Yerba mate
Soja Tabaco
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Plantas C4 Maíz
Zea mays
Amaranto (kiwicha) Amaranthus caudatus Panicum maximun Sorgo
Caña de azúcar Mijo Panicum miliaceum
Sorghum spp. Saccharum officinarum,
C3
C4
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Fd-Trx
P- quinasa /fosfatasa
P- quinasa /fosfatasa
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RESPIRACION PLANTAS
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Vodoo lily
Sauromatum guttatum
Col mofeta oriental
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NADPH (VIA DE LAS PENTOSAS FOSFATOS) – no verdes
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