La entrada del año pasado: http://cienciascic.blogspot.com/2011/01/anabolismo.html
Para repasar resoviendo preguntas tipo test: http://www.testeando.es/test.asp?idA=39&idT=aqtdhcsp o completando este esquema: http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad10/fotosintesis.swf
o resolviendo las siguientes actividadeshttp://www.genomasur.com/ani%208/fotosintesisAct.htm:
Animación sobre la fotosíntesis: http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad10/procesos_fotosintesis.swf
y http://colegiohelicon.es/marga/biologia/BIOLOGIA2BXTO/ANABOLISMO/FOTOS%C3%8DNTESIS/fotosintesis.swf
La fijación del dióxido de carbono es un proceso fundamental en la llamada fase oscura del proceso fotosintético. Este proceso de unión del dióxido de carbono es llevado a cabo gracias a una enzima denominada ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa, más conocida como rubisco.
ResponderEliminarDe no ser por la fotosíntesis no tendríamos O2 libre en nuestra atmósfera para que los animales podamos respirarlo y generar energía rápidamente, por lo que realmente el invento de la RuBisCo en la evolución fue un punto de inflexión en la historia de la vida en nuestro planeta. Es la proteína más abundante de la biosfera. Se estima que por cada ser humano hay 44 Kg de esta proteína funcionando en algún lugar de la Tierra generando el O2 que éste respira. En los cloroplastos, constituye alrededor del 20% (peso/volumen) del estroma. Es una de las enzimas más lentas que existen, uniendo tan sólo 3 moléculas de sustrato por segundo, en bioquímica se dice que presenta un número de recambio bajo.
Podemos distinguir dos clases de rubisco:
• Rubisco I se encuentra en las plantas vasculares, algas y cianobacterias. Es la forma principal de la enzima por estar presente en la gran masa vegetal del planeta. Presenta una estructura compleja con 8 subunidades grandes idénticas con un sitio catalítico en cada una de ellas y ocho subunidades pequeñas.
• Rubisco II está presente sólo en ciertas bacterias fotosintéticas. Presenta una estructura más sencilla, con dos subunidades muy parecidas a las subunidades grandes de la rubisco vegetal, lo que concuerda con la hipótesis endosimbiótica sobre el origen de los cloroplastos.
Es una enzima bifuncional ya que presenta actividad carboxilasa y actividad oxigenasa. Con niveles altos de oxígeno se favorece la actividad oxigenasa mientras que con niveles bajos, prevalece la actividad carboxilasa.
El oxígeno compite con el dióxido de carbono como sustrato de la enzima en un proceso conocido como fotorrespiración. Dicho proceso supone una limitación a la eficacia fotosintética. Lo ideal sería que sólo reaccionara con el CO2 ya que la fotorrespiración reduce la eficiencia del proceso a un 70%.
En cualquier caso, parece bastante claro que a la planta le interesa reducir la fotorrespiración al mínimo. De hecho, existen plantas en las que es casi inexistente. Las llamadas C4 poseen mecanismos mediante los que mantienen una elevadísima concentración de CO2 en el medio en el que se halla su rubisco. De ese modo, la probabilidad de que tome un O2 en lugar de un CO2 desciende al mínimo, y trabaja más eficientemente. Durante la noche (cuando pueden abrir sus estomas sin riesgo de perder agua por evaporación) captan el CO2 y lo almacenan como ácido málico que se incorporará al ciclo de Calvin durante el día. La fijación del CO2 ocurre en las llamadas células del mesófilo mientras que el ciclo de Calvin ocurre en las células que rodean los haces vasculares de la planta. Esta ruta metabólica se conoce como ciclo de Hatch-Slack y, aunque tiene mayor consumo de energía (en forma de ATP) y de poder reductor (en forma de NADPH) que la fijación del CO2 del ciclo de Calvin convencional, compensa con creces las pérdidas que produciría la fotorrespiración. Gracias a esto, pueden reducir el consumo del agua cuando ésta escasea, pues al cundirles más el CO2 pueden tener los estomas menos abiertos, lo cual disminuye la transpiración. Algunos ejemplos de plantas C4 son el maíz, el arroz o la caña de azúcar.