¿Qué produce el transporte acíclico de electrones?

Produce NADPH y ATP, dos moléculas necesarias para la fase oscura de la fotosíntesis, es decir, el Ciclo de Calvin.

¿De dónde proceden los electrones que reemplazan a los de P680?

Proceden de la fotólisis del agua, que ocurre en el PSII y además genera oxígeno molecular y protones para el lumen.

¿Qué función tiene la ferredoxina-NADP⁺ reductasa?

La enzima FNR recibe el electrón de la ferredoxina y reduce NADP⁺ a NADPH usando un electrón y un protón del estroma.

Transporte acíclico de electrones en la fotosíntesis: producción de ATP y NADPH

Resumen

El documento explica el transporte acíclico de electrones en la membrana de los tilacoides, que intervienen en la fotosíntesis. Describe el papel del Fotosistema II, la fotólisis del agua, el complejo citocromo b6f y el Fotosistema I. Permite entender cómo se generan NADPH y ATP, moléculas necesarias para el Ciclo de Calvin.

Puntos clave

El transporte acíclico de electrones se produce en la membrana de los tilacoides e implica el Fotosistema II (PSII) y el Fotosistema I (PSI).
En el PSII, la excitación de P680 libera electrones que pasan a la feofitina, a las plastoquinonas y, finalmente, al complejo citocromo b6f.
La fotólisis del agua repone los electrones perdidos por P680 y libera O₂ y protones al lumen del tilacoide.
La plastocianina transporta electrones desde el citocromo b6f hasta el PSI, donde P700 se excita y los electrones llegan a la ferredoxina.
La ferredoxina-NADP⁺ reductasa (FNR) reduce NADP⁺ a NADPH en el estroma.
El gradiente de protones impulsa la ATP sintasa, que sintetiza ATP al regresar los protones al estroma.

Ponte a prueba

El Transporte Acíclico de Electrones en la Fotosíntesis: Producción de ATP y NADPH

En el transporte de electrones acíclico de la membrana de los tilacoides, intervienen dos fotosistemas clave: el Fotosistema II (PSII) y el Fotosistema I (PSI), conectados mediante una cadena de transporte de electrones.

Inicio del Flujo: Fotosistema II (PSII) y la Fotólisis del Agua

En el PSII, la clorofila a del centro de reacción (P680) capta energía luminosa y se excita, liberando un electrón. Este electrón pasa primero a la feofitina, luego a la plastoquinona unida (QA) y a una segunda plastoquinona móvil (QB). La QB, tras aceptar 2 electrones y 2 protones del estroma, se convierte en plastoquinol (PQH₂), que transporta estos protones y electrones hasta el complejo citocromo b6f. Allí, PQH₂ libera los protones al lumen del tilacoide, lo que contribuye a la formación del gradiente de protones (mayor concentración de H⁺ en el lumen que en el estroma).

Al mismo tiempo, el electrón perdido por P680 es reemplazado por un electrón proveniente de la fotólisis del agua, que ocurre en el PSII. Esta reacción no solo genera los electrones necesarios, sino que también produce oxígeno molecular (O₂) y más protones para el lumen:

2 H₂O → 4 H⁺ (al lumen) + 4 e⁻ + O₂

Continuación del Flujo: Complejo Citocromo b6f y Fotosistema I (PSI)

Los electrones que salen del complejo citocromo b6f son recogidos por la plastocianina (PC), una proteína con cobre presente en el lumen, que los transporta hasta el PSI. Allí, la clorofila a del centro de reacción (P700) también se excita por la luz y pierde un electrón. Este electrón sigue el siguiente recorrido:

Pasa primero al aceptor primario A₀ (otra clorofila).
Luego a A₁ (una filoquinona).
Y a una serie de centros de hierro-azufre (Fx, FA y FB), hasta llegar a la ferredoxina (Fd), una proteína soluble en el estroma.

Síntesis de NADPH: El Rol de la Ferredoxina-NADP⁺ Reductasa (FNR)

La ferredoxina (Fd) transfiere este electrón a la enzima ferredoxina-NADP⁺ reductasa (FNR), que reduce el NADP⁺ a NADPH usando el electrón y un protón del estroma:

NADP⁺ + 2 e⁻ + H⁺ → NADPH

Generación de ATP: La Fuerza Motriz del Gradiente de Protones

El electrón perdido por P700 es reemplazado por el electrón que le entrega la plastocianina (PC), cerrando así el flujo de electrones continuo. El gradiente de protones formado por la fotólisis del agua y por la acción de PQH₂ en el citocromo b6f impulsa la síntesis de ATP mediante la ATP sintasa, cuando los protones regresan al estroma:

ADP + Pi → ATP

Este proceso permite a la planta generar tanto ATP como NADPH, moléculas esenciales para la fase oscura de la fotosíntesis (Ciclo de Calvin).