Fotosíntesis artificial parte 1: Entendiendo la estructura del complejo generador de oxígeno.
Estimados Steemianos,
Algo tangible que podemos imaginar son las hojas de las plantas, las cuales contienen orgánulos como el cloroplasto. No entraremos en los detalles de todos los procesos bioquímicos que ocurren en este fenómeno, pero si nos enfocaremos en donde se produce específicamente el oxígeno molecular (O2). Retomando el tema, el cloroplasto tiene en su interior sacos aplanados llamados tilacoides, y es en la membrana de los tilacoides donde ocurre el fenómeno de Fotosíntesis (ver Figura 1) [1].
Figura 1. Esquema de la membrana tilacoidal donde se lleva cabo la fotosíntesis natural. En donde FSI y FSII (Fotosistemas I y II), PQ= Plastoquinona y PC=Plastocianina. Fuente: Imagen diseñada por @ritch.
Figura 2. Estructura molecular del complejo generador de oxígeno.
Fuente
2 H2O → O2 + 4 H+ + 4 e− (ec. 1)
A pesar de que se han logrado avances importantes en la síntesis de estructuras moleculares similares a la del complejo generador de oxígeno y en el entendimiento de sus propiedades, no se ha logrado obtener una estructura idéntica de este. En el siguiente post les compartiré los avances científicos sobre las estructuras sintéticas (fabricadas en el laboratorio) que se han propuesto para mimetizar el complejo generador de oxígeno a fin de lograr diseñar dispositivos de fotosíntesis artificial eficientes.
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Saludos cordiales,
Referencias
[1] Nelson L.D., Cox M.M. (2008). Principles of biochemistry. W. H. Freeman and Company 5th edition, 742–762.
[2] J. Yano, J. Kern, K. Sauer, M.J. Latimer, Y. Pushkar, J. Biesiadka, B. Loll, W. Saenger, J. Messinger, A. Zouni, V.K. Yachandra. Where Water Is Oxidized to Dioxygen: Structure of the Photosynthetic Mn4Ca Cluster. Science, 314:821–825, 2006.
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Saludos @ritch interesante enfoque el que compartes mediante la etiqueta #stem-espanol, en definitiva la fotosíntesis artificial, es un claro ejemplo de Biomímesis, cuyo modelo biológico inspirado en la naturaleza fisiológica de las láminas foliares, permitiría reducir las emisiones de CO2, y de esta manera contribuir al desarrollo realmente sustentable. Explicar los fundamentos de la fotosíntesis natural, no es tarea sencilla, esencialmente por lo abstracto del proceso, nos seguimos leyendo.
Saludos cordiales.
Gracias por leer el post y por la contribución al tema. Saludos
Muy bueno
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Gracias por visitar el blog, viene pronto la segunda parte de este tema.
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Este es uno de los temas que más me gustó durante mi formación universitaria. La fotosíntesis es realmente un proceso complejo. Los fotosistemas y todo el movimiento de electrones funcionan a la perfección por lo que no es casualidad que las plantas sean tan numerosas e importantes para el planeta. En el IVIC trabaje con esta temática y fue fascinante. El cloroplasto definitivamente evolucionó para permitir ambas fases. Es importante mencionar que existen las plantas C3 y C4. Bienvenido
Gracias por visitar y complementar el blog!
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