Tema 5 (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Fisiologia Vegetal
Año del apunte 2014
Páginas 6
Fecha de subida 02/11/2014
Descargas 11
Subido por

Vista previa del texto

5. LES PLANTES I LA LLUM – Pigments INTRODUCCIÓ Fotosíntesi: seguit de reaccions que fan les plantes verdes i il·luminades per sintetitzar la seva pròpia matèria orgànica; amb això aconseguim una transformació d’energia lumínica en energia química i una transformació de matèria orgànica (procés autotròfic).
Equació general de la fotosíntesi: 6CO2 + 12H2O  C6H12O2 + 6H2O + 6O2 (en planta verda i en presència de llum).
Què aconseguim? - Transformació d’energia lumínica en energia química.
Transformació de matèria inorgànica en matèria orgànica (procés fotoautrotròfic: la planta gràcies a la llum es sintetitza su pròpia comida).
No totes les plantes poden fer la fotosíntesi; només les plantes verdes per la presència de cloroplasts, que són els orgànuls responsables de contenir els pigments verds vegetals (clorofil·la) en el seu interior.
CLOROPLAST Orgànuls subcel·lulars de forma lenticular (5-10 μm de diàmetre).
En les cèl·lules del mesòfil de les fulles (o a les que tenen capacitat fotosintètica).
Entre 15 i 20 cloroplasts en angiospermes (en procariotes n’hi ha menys però són més específics).
Amb ME s’ha vist que estan formats per un doble sistema de membranes exteriors de diferent permeabilitat.
- Membrana externa: més permeabilitat i en contacte amb el citosol.
Membrana interna: on es dóna tota la regulació.
La matriu (cavitat) interior s’anomena estroma, i dins l’estroma trobem un altre sistema de membranes! Trobem tot un sistema de membranes que anomenem lamel·les que s’organitzen el que anomenem tilacoides (hi ha diferents tipus de sacs membranosos que són lamel·les que formen estructures que són els tilacoides). Aquest tilacoides poden ser de dos tipus: - Molt allargats que travessen tota la cavitat i són tilacoides d’estroma.
Més petits i rodons organitzats de manera apilada que són els tilacoides en grànul.
Dins aquest grànul hi ha un nou espai aïllat de tot.
- - 1r espai: entre les 2 membranes o embolcalls.
2n espai: entre membrana interna i membrana tilacoidal, l’estroma. Es on trobem enzims i vies metabòliques de síntesi de glúcids, lípids, terpens, aminoàcids i de fixació de molts nutrients.
3r espai: a l’interior dels tilacoides, el lumen. Aquí es on es fa la captació.
Les reaccions fisiològiques tenen lloc en aquests tres espais. Els pigments verds es troben dins l’interior tilacoidal. Aquella captació lumínica es fa a l’interior del lumen.
La 1a incidència és a nivell d’espai 3 i llavors ja passem a estroma que es on hi ha els enzims que faran la fotosíntesi pròpiament dita.
De plasts dins la cèl·lula n’hi ha molts. Tots tenen el mateix origen, però quan els toca la llum es diferencien en diferents tipus de plast: Si conté clorofil·la es diu cloroplast (contenen la clorofil·la); si tenen altres pigments es diuen cromoplasts o leucoplasts).
Els leucoplasts es classifiquen en funció del que emmagatzemen: si emmagatzemen proteïnes es diuen proteinoplasts, si emmagatzemen midó, amiloplasts i si emmagatzemen lípids, oleoplasts.
La llum per si sola no arriba a la planta; cal que algú sigui un lector de la llum provinent del sol; els pigments verds i altres tipus de pigments. Llegeixen les diferents llums i donen l’energia a la planta i la informen. Per tant podem tenir molta llum, una planta molt il·luminada, però si no tenim els receptors adequats, no serveix de res.
Aquests receptors en planta verda són els pigments verds de clorofil·la.
L’espectre electromagnètic visible és la llum que nosaltres veiem; per cada longitud d’ona la planta necessitarà un receptor diferent per captar-la. Fisiològicament, ens interessa la franja de l’espectre visible perquè és el rang on actua, ja que rep moltíssimes més longituds d’ona però no les utilitza.
La planta el que fa és escombrar tota aquesta franja de visible (de 400 a 800 nm); té diferents compostos que van llegint a diferents longituds d’ona. Per exemple la clorofil·la té dos pics de màxim d’absorció diferents; un altre tipus de clorofil·la (b) té dos altres màxims d’absorció. A part de les clorofil·les, trobem altres pigments receptors: carotens i xantofil·les. Amb tots aquests pigments cobreix quasi tota la zona de l’espectre que li interessa; és una suma de receptors/esforços.
Com s’ho fan per llegir? És una transformació d’energia; l’energia la capten de la llum, exciten els electrons de la capa més externa i aquests salten en una capa més superior on són inestables i tenen poca vida; el que fan és retornar al seu estat fonamental, però en aquest retorn deixen anar energia i aquesta energia és la que la planta aprofita per fer cosetes.
Els fotons són concretament els que tenen aquesta energia associada; cada fotó dóna un plus d’energia que en retornar al estat fonamental dóna l’energia a la planta. Cada tipus de llum té una longitud d’ona diferent; com més petita és, més energia porta associada i viceversa (com més propers estan els màxims més energètics).
La clorofil·la a és qui realment porta més energia, ja que la longitud d’ona que capta és la més petita; és la que engega el procés fotosintètic.
TIPUS DE PIGMENTS CLOROFIL·LA Estructura cíclica de 4 anells pirròlics units per un àtom de Magnesi. Aquesta estructura, en l’anell número 4 té penjada una estructura de 20 carbonis amb tot un seguit de dobles enllaços.
A la membrana del tilacoide la clorofil·la incrusta la cua i es queda nedant per dins l’estroma fent la captació de llum que arriba del sol.
Pot tenir en alguns casos un 5è anell (estructura que se cicla sobre si mateixa, no és pirròlic) i aquest pot tenir diferents radicals. En funció d’aquest radicals parlem de clorofil·la a, b, c i d.
En planta superior només trobem a i b. En algues i cianofícies trobem c i d.
ALTRES PIGMENTS Els altres pigments són: carotens, xantofil·les i ficobilines. També capten energia però en diferent longitud d’ona. La clorofil·la és de color verd perquè és la única llum que no capta, a l’igual que els carotens no absorbeixen el taronja i les xantofil·les no absorbeixen el groc. Estan sempre presents però no són fotosintètics.
CAROTENS N’hi ha α i β. Cadenes de fins a 40 carbonis, lineals excepte als extrems amb dobles enllaços alterns. La propietat que els dóna aquests dobles enllaços és la seva gran capacitat de captar llum; són terpens.
XANTOFIL·LES La gran diferència és que en carotens nomes trobem C i H i en xantofil·les també trobem O en els terminals.
Els dos són liposolubles.
FICOBILINES Estructura de 4 anells pirròlics però en estructura lineal, no ciclada. Són hidrosolubles.
Si no capten el blau, l’anomenem ficocianina; si no capten el vermell ficoeritrina.
FUNCIONS DEL CLOROPLAST - - Absorció de llum i contenidor de pigments Transferència d’energia gràcies als pigments Conservació de l’energia: fotosistemes i cadena de transport d’electrons.
L’energia que els pigments alliberen entra al sistema, a una cadena de transporta que al final sintetitzen compostos enèrgicament molt potents. Per tant l’energia és transformada i conservada en els enllaços de diferents compostos.
Processos multi enzimàtics.
El cloroplast conté DNA en la seva estructura – és un DNA de dotació parcial ja que per sí sol no pot funcionar, sempre en cooperació amb l’DNA del nucli.
...