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Universidad Católica de Cuenca Trabajo de Biología Título: fijación del dióxido de carbono y síntesis te carbohidratos Profesor: Fernando Mogrovejo Curso: 1er ciclo G Alumna: Melissa Pérez Ciclo 2013


Fijación del dióxido de carbono y síntesis te carbohidratos Melvin Calvin junto con Andrew Benson y James Bassham iniciaron un estudio de un decenio respecto a las reacciones enzimáticas mediante las que el dióxido de carbono se asimila en las moléculas orgánicas de la célula. Los estudios iniciaron con las hojas de plantas , luego con el alga verde Chlorella. Las algas se cultivaron en cámaras cerradas en presencia de CO2 sin marcar, tras lo cual se introdujo el CO2 radioactivo por una inyección en el medio de cultivo. Después del periodo de incubación con el CO2 marcado, la suspensión de algas se dreno en un recipiente con alcohol caliente, efecto de matas las células, detener la actividad enzimática y extraer moléculas solubles. Luego se colocaron una manche en papel y se sometieron a cromatografía bidimensional, se presionó una película para rayos. Síntesis de carbohidratos en las plantas C3 El CO2 marcado se convirtió en compuestos orgánicos reducidos con gran rapidez. El compuesto q formaba la mancha era 3-fsfoglicerato. Las plantas que utiliza esta vía para fijar el CO2 atmosférico se denomina plantas C3. El receptor inicial es compuesto de 5 carbonos, la ribulosa1,5-difosfato El compuesto de 6 carbonos se fragmento poco después en dos moléculas de PGA Las moléculas de GAP pueden exportarse al citosol a cambió de iones fosfato usarse en la síntesis del disacárido Las moléculas de sacarosa que se forman en el citosol a partir del gliceraldehido 3-fosfato Control redox: regulador de los procesos celulares básicos, el plegamiento de las proteínas, la transcripción y la traducción. Control de la luz de las enzimas del cloroplasto lo ejerce la proteína tioredoxina Fotorrespiracion: una de las manchas que aparecieron en las cromatografías del trabajo inicial del Calvin con las células de algas se identifico como el compuesto glicolato. Debido a la captación de O2 y la liberación de CO2 se denomina fotorrespiracion.


La fotorrespiracion ocasiona la perdida de hasta 50% de dióxido de carbono en condiciones de luz de alta intensidad. Cuando las plantas creecen en ambientes cerrados que contienen niveles elevados de CO2 son capaces de mantener un crecimiento mucho mas rápido gracias a sus altos índices de fijaciones CO2. Peroxisoma y fotorrespiracion: los peroxisoma son organelas citoplasmáticas Los estudios referentes revelaron un ejemplo de interdependencia entre los diferentes órganos. Como ya se indico, la fotorrespiracion comienza cuando la RuBP reacciona con O2 para formar 3-PGA y un compuesto de dos carbonos, el fosfolicolato. Dos grupos de plantas C4 y CAM superaron los efectos negativos de la fotorrespiracion al desarrollar mecanismos metabólicos que incrementan la proporción CO2/O2 al que las moléculas de la enzima Rubisco se exponen . Síntesis de carbohidratos en las plantas C4 Hugo Kortschak publico en 1965 que cuando la caña de azúcar se le suministra ( 14C)O2 la radiactividad aparece primero en los compuestos orgánicos que contienen esqueletos de cuatro carbonos. La enzima que se encarga de unir el CO2 con el PEP se denominó fosfoenol piruvato carboxilasa y cataliza el primer paso de la vía se conoce como plantas C4. Cuando una planta C3 se coloca en una cámara cerrada y se vigila su via fotosintética, se observa que una vez que la planta reduzca los niveles de CO2 en la cámara acerca de 50 partes por millón, la velocidad de CO2 por fotorrespiracion es igual al ritmo de fijación de CO2 por fotosíntesis. El valor de la vía C4 se evidencia cuando las plantas C4 se colocan en un ambiente seco y caliente similar al sitio donde muchas de ellas se desarrollan. Los estomas abiertos permiten la perdida de agua, también brindan un canal por el que el CO2 entra en las hojas. La caña de azúcar el maíz y el sorgo son los cultivos mas importantes que usan la via C4. Las plantas C4 no se desarrollan en temperaturas mas frías. Los valores de dióxido de carbono en las células de la vaina del haz pueden ser 100 veces mas altos que en las células mesófitas. Por tanto la via C4 proporciona un mecanismo para impulsar la fijación de CO2 por la vía C3 menos eficiente mediante el bombeo de CO2 hacia la vaina de haz.

Síntesis de carbohidratos en las plantas


Los cactus tienen otra adaptación bioquímica que les permite sobrevivir en un habitad muy caliente y seco. Se conoce como plantas CAM y utilizan la carboxilasa del PEP en la fijación del CO” atmosférico. Las especies CAM efectúan reacciones dependientes de la luz y fijación de CO2 en momentos diferentes del día. Las plantas C3 y C4 abren los estomas de sus hojas y fijan el CO2 en el día, las plantas CAM mantienen sus estomas cerrados durante las horas calientes y secas del día. Cuando la velocidad de perdida de vapor de agua disminuye mucho, abren sus estomas y fijan el CO2 mediante la PEP carboxilasa. Los carbohidratos se sintetizan con la energía del ATP y el NADPH generados por las reacciones dependientes de la luz.

Mel