Dr. Luis Alberto Lightbourn Rojas, PhD
www.lightbournr.mx
www.institutolightbourn.edu.mx
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Salisbury and Ross, 1994; Lightbourn, 2011
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Contacto:
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lalr@bioteksa.com
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Nanocompuestos Polymat 2015
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Nanocompuestos Polymat 2015

Entérate de todo acera de lo presentado sobre Nanocompuestos en el Polymat 2015. http://bit.ly/1PHz5U1
Published on: Mar 3, 2016
Published in: Science      
Source: www.slideshare.net


Transcripts - Nanocompuestos Polymat 2015

  • 1. Dr. Luis Alberto Lightbourn Rojas, PhD www.lightbournr.mx www.institutolightbourn.edu.mx lalr@bioteksa.com drlightbourn@institutolightbourn.edu.mx DISRUPTIVE NANOFEMNTOLOGY IN SYSTEMS BIOLOGY Rotaxanos, Fulvalenos y Catenanos: Nanocompuestos Optimizadores de la Longitud de Onda para la Fotosíntesis en condiciones criticas
  • 2. PROBLEMA: ElCambioClimático El efecto invernadero acrecentado por la contaminación es la causa del calentamiento global. La atmósfera modificada retiene más calor Calentamiento Global Fenómeno que retiene parte de la radiación emitida por el sol y que ingresa a la atmósfera Efecto Invernadero
  • 3. Sequía Fitopatogenos Radiación UV Temperatura Salinidad EfectosdelCambioClimáticoenPlantas
  • 4. CrecimientoyDesarrollodelasPlantas Radiación Solar  Fototropismo  Fotosíntesis  Fotomorfogénesis Temperatura  Energía que afecta la actividad catbólica
  • 5. CalentamientoGlobal-Temperatura Aumento en la Temperatura Sequía Mayor incidencia de Radiación UV Gel Sólido Líquido Cristalino Desorganización de la membrana q < W q >>> W ΔE = q - W
  • 6. FotosíntesisyTemperatura Energía Solar Aire Agua Cloroplasto
  • 7. FotosíntesisyTemperatura Agua Fotones Membrana Tilacoide Fotones transfieren su energía al fotosistema II FaseLuminosa Dióxidode carbono FaseOscura Las reacciones de la fase luminosa generan diferencia de carga en el tilacoide y el estroma La cadena de transporte de electrones bombea más protones al estroma El fotosistema II libera oxígeno y protones
  • 8. EfectodelIncrementodeTemperatura
  • 9. RespuestadelaPlantaalaLuzUV Función de metabolitos secundarios  Protección Contra la Radiación UV  Capacidad antioxidante  Modular Cascada de Transducción de Señales
  • 10. IniciodelaSolución:AntocianinasyNutrición Hatier and Gould, 2009; Lightbourn et al., 2011; Singh et al., 2012
  • 11. Luz Reflejada Luz Absorbida Luz Trasmitida Lightbourn, 2010 TautocróniadelaLuz
  • 12. Hollósy, 2002 -1.6 -1.2 -0.8 -0.4 0.0 0.4 0.8 1.2 PotencialElectroquímico (volts) H2O P680 hv hv P680 Feofitina Plastoquinona QH2 Complejo AF Citocromo Plastocianina P700 P700 A0 Quinona (A1) Fx Ferredoxina NADP+ Glucosa Glucosa-6-Fosfato 2-Gliceraldehído-3-Fosfáto 2,3 Bifosfoglicerato 2-Piruvato 2 Acetil CoA 2 NAD+ 2 NADH 2 Isocitrato 2 Citrato 2 Oxalacetato Malato 2 Fumarato 2 Succinato 2 Succinil CoA 2 α-cetoglutarato 2 NAD+ 2 NADH 2 NAD+ 2 NADH 2 NAD+ 2 NADH FenómenoFotosintético
  • 13. Salisbury and Ross, 1994; Lightbourn, 2011 Solución:AlmacenamientodeLuz
  • 14. O2 O2 I1 I2 I3 I1 = Radiación Ultravioleta I2 = Luz Visible I3 = H+ Inducen la Interconversión entre los estados 5, 6 y 7; el estado 5 no absorbe en la región visible, el estado 6 (amarillo-verde) absorbe a 401 nm (01), el estado 7 absorbe a 563 nm (02) púrpura. OptimizacióndelaFotosíntesis
  • 15. N Me Me 8 N N N H H+ N Me Me 9 N N N H H+ H+ OptimizacióndelaFotosíntesis Los (H+) controlan la interconversion reversible entre 8 y 9, en respuesta a los estímulos ultravioleta (I1) y visible (I2). El switch triple intramolecular modula el radio entre las dos formas y la absorbancia (O) de ⑨ a través de transferencia protónica fotoinducida, la tabla de verdad y la secuencia lógica del circuito muestran como se lleva a cabo la comunicación intramolecular.
  • 16. I2 I1 O1 NOR I1 I1 O X OptimizacióndelaFotosíntesis
  • 17. a 5+9 b 5+9 c 6+8 e 6+8 d 6+8 I1 I2 I2 I2 I2 I1I1 I1I1 OptimizacióndelaFotosíntesis
  • 18. S S S S N N N N + + + O O O O O OH O O O OH O 4 Fulvalenos,RotaxanosyCatenanos
  • 19. N CN 3 I1 I2 O Emisión H Baja Alta Alta Baja + I O EmisiónSe K + + Baja Baja Alta Alta Baja Alta Baja Alta Baja Alta Alta Alta I1 I2 O EmisiónH Ni + + Baja Baja Alta Alta Baja Alta Baja Alta Baja Baja Baja Baja Fulvalenos,RotaxanosyCatenanos
  • 20. Me Me Me Me N N N N N N Ni+2 Me Me Me Me Me Me N Me N O O O O OO O O O O N O t-bu Et t-bu + + N + + BIPIRIDINIUM ELECTROACTIVO Ni (II) FOTOACTIVO EN TREISBIPYRIDINA “STOPPER” Fulvalenos,RotaxanosyCatenanos
  • 21. Fulvalenos,RotaxanosyCatenanos
  • 22. Contacto: www.bioteksa.com lalr@bioteksa.com www.lightbournr.mx. www.institutolightbourn.edu.mx

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