Fotosíntesis 2015

8/20/2019 Fotosíntesis 2015

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LA FOTOSÍNTESIS


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LA FOTOSÍNTESIS

Hasta el siglo XVI se creía que las plantas absorbían del suelotodo el aliento !a elaborado" sin ninguna participaci#n de laat#s$era en su nutrici#n%

&un poco de 'istoria&

En ()*+" ,%-% VanHelont lle.# a caboun e/perientodonde deostr# queel increento enpeso de las plantasse debía al aguaabsorbida por lasisas.


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la falta de aire apagaba la llama de una vela.

E/perienciasde 0riestle!

0riestle!"(11 a2osdespu3s" coprob#que el aire tabi3ninter.enía en elproceso%


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la falta de aire producía la muerte de un ratón.


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la muerte del ratón no se producía si, juntocon él, se situaba una planta.


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4ON4L5SIONES

6etect# que el gas que producían las plantas era buenopara la .ida ! no producía los isos e$ectos que elproducido por los aniales 7despu3s se descubri# queeste gas correspondía a o/ígeno8%


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Algunas conclusiones 9tiles&

0osteriorente di$erentes cientí$icos continuaron lasin.estigaciones con respecto al proceso que ocurría enlas plantas%

• La transformación de la energía lumínica en energía química ocurredebido a la clorofila (El almidón es un producto derivado de la funciónclorofílica. )

• El volumen de dióxido de carbono absorbido es aproximadamente igualal volumen de oxígeno desprendido

Todas estas con$iraciones periten $orular la ecuaci#n generalpara la $otosíntesis:

) 4O; < ) H;O < lu= 4)H(;O) < ) O;

Posteriormente se comprueba que las algas y cianobacterias tambiénrealizan fotosíntesis.


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4O; 0E?O 4@OA4TBA LA L5CSO-?E EL 4O; DEL A5A 0A?A

0?O654I?OL45LASO?GNI4AS

?


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Naturale=a de la lu=

Hace 11 a2os el $ísico ingl3s Isaac NeJton 7()*;K(;8descubri# que la lu= blanca se descopone en di$erentes colores7color M longitud de onda8 cuando pasa por un prisa%

Otro descubriiento $ue que la lu= se coporta coouna onda ! coo una partícula ! a cada unidad de lu= se

le llaa fotón%


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La longitud de onda es la distancia entre la cresta de una onda !la cresta de la siguiente" .a desde d3cias de nan#etro en losra!os gaa" 'asta il#etros en las ondas de radio de baa$recuencia

La lu= puede ser de di$erentes tipos dependiendo de la longitud dela onda%


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La lu= .isible es la radiaci#n cu!a longitud de onda estP coprendidaentre *11 ! 11 nQ es en apariencia blanca" pero se copone" dedi$erentes colores" cada uno correspondiente a un rango de eseinter.alo


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4ada tipo de radiaci#n" con su longitud de onda particular"contiene una deterinada energía asociada%

Color Rango de longitud de onda(nm)

Energía(K!mol)

Ultravioleta


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entro del espectro de lu! visible " la lu! violeta tiene la longitud deonda m#s corta $ la ro%a" la m#s larga.Las radiaciones con longitudes de onda menores de &'' nm (como la lu!ultravioleta $ ma$ores de )'' (como las infrarro%as pueden tener

diversos efectos biológicos" pero no pueden ser aprovec*adas para lafotosíntesis


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Para que la energía de la lu! pueda ser usada por los seres vivos" primero *ade ser absorbida. +na sustancia que absorbe la lu! se denomina pigmento

La clorofila" el pigmento que *ace que las *o%as sean verdes" absorbe lalu! en el espectro violeta $ a!ul $ tambi,n en el ro%o.

Puesto que transmite $ refle%a la lu! verde" su aspecto es verde.

&entonces qu3 coloresabsorben los pigentos de la$lor ! la ariposa


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4LO?OFILAEs un pigento presente en los cloroplastos%

E/isten dos clases de cloro$ila" que .arían ligeraente en suestructura olecular

La ol3cula de cloro$ila estP $oradapor cuatro anillos de carbono !nitr#geno" unidos por un Ptoo deagnesio


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En los eucariotas fotosint,ticos (plantas $ algas" la cloro$ila a esel pigmento implicado directamente en la transformación de laenergía de la lu! en energía química

La ma$or parte de las c,lulas fotosint,ticas tienen tambi,n un segundotipo de clorofila" que en las plantas $ algas verdes es la cloro$ila b " $

cantidades de otros grupos de pigmentos llamados carotenoides $$icobilinas.

la clorofila es muc*o m#s abundante. Sin embargo" en algunos te%idos"como en oto-o cuando las *o%as de%an de fabricar clorofila" los coloresdel carotenoide pueden dominar.

L l fil b l t id l fi bili d


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La clorofila b " los carotenoides $ las ficobilinas son capaces deabsorber la lu! a diferentes longitudes de onda de la clorofila a $pueden *acer pasar la energía absorbida a la clorofila a " con lo quese incrementa la cantidad de lu! disponible para la fotosíntesis.

Espectro de absorción de la clorofila


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EFI4IEN4IA 6E LA FOTOSÍNTESIS VS LONIT56 6E ON6A

Se observa que %usto en laslongitudes de ondacaptadas por los

diferentespigmentos de la*o%a" se producema$or fotosíntesis


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A5AEn el riego $ la absorben lasraices

6IOXI6O 6E 4A?-ONOLas algas obtienen el /0 directamente del agua $ las plantas loobtienen de la atmósfera $ es captado por las *o%as a trav,s de unosporos llamados estoas. Los estomas son los encargados de regular el

intercambio gaseoso $ de la transpiración de la planta.

1ambi,n la planta necesitaalgunos N5T?IENTES 6EL

S5ELO para poder formar lasestructuras necesarias para*acer fotosíntesis.

Principales nutrientes 2g" P $ 3

?EA4TANTES

http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema13/images13/ALOE2000.gif


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C"#R#$"%&'#&


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LA FOTOSÍNTESIS O45??E EN6OS ETA0AS

Etapa dependiente de lu=onversión de energía luminosa en energía

química (41P.

Etapa independiente de lu=onversión de carbono inorg#nico (/0 enmol,culas org#nicas


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Existen dos fotosistemas" los cuales se diferencian en susproporciones de clorofila a $ b " en los transportadores deelectrones que los acompa-an $ en las características de sus centrosde reacción:

0SII: m#ximo de absorción luminosa es en la longitud de onda56'(b0SI: m#ximo de absorción luminosa es en la longitud de onda )''(a

FOTOSISTEA: ombinación de clorofila $ mol,culas dadoras $

aceptoras de electrones.

ETA0A 6E0EN6IENTE 6E L5C

Ocurre en los tilacoides del cloroplasto" en los$otosisteas que se ubican en su ebrana%


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ETA0A 6E0EN6IENTE 6E L5C(% FOTOXI6A4I@N 6E LA 4LO?OFILA:

La lu=" al ser captada por la cloro$ila e/cita dos electrones deella traspasPndolos a una ol3cula aceptora de electrones%

La cloro$ila queda con dos cargas positi.as%


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;% FOT@LISIS 6EL A5A

El 0SII positi.o atrae dos electrones delos 'idr#genos del agua pro.ocando laruptura de la ol3cula de agua% 6e esta$ora el 0SII queda equilibrado%

El o/ígeno se libera a laat#s$era Los protones quedan disponibles para as

adelante



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ETA0A 6E0EN6IENTE 6E L5C% Los electrones que 'abían salido del 0SII pasan a tra.3s de una

cadena transportadora de electrones al 0SI dePndolo equilibrado%La energía liberada en esteproceso se usa para producir

AT0 el cual se .a a utili=ar enla $ase independiente de lu=%


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ETA0A 6E0EN6IENTE 6E L5C*% 5n electr#n liberado por el 0SI se une al NA60< ! el otro se

unta con uno de los protones que quedaron del agua ! $oraH" el cual tabi3n se une al NA60 $orando NA60H%

El prot#n sobrante tabi3n se une al NA60H

quedando una ol3cula positi.a" NA60H


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?eactantes:

" * +# * A60 < 0 < NA60

RE&-E/

0roductos:O; < AT0 < NA60H


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>4uPl de los productos es un desec'o de la $otosíntesis

?: o/ígeno" se libera al abiente porque la planta no loutili=a directaente%

>6e d#nde pro.iene el o/ígeno producido durante la$otosíntesis?: del agua

>4uPles son los requisitos para reali=ar $otosíntesis encondiciones e/perientales

?: 4loroplastos" agua" lu=" 4O;

>4uPles son los requisitos para que una planta realice $otosíntesis

?: 4loro$ila" agua" lu=" 4O;

%%%AL5NAS 0?E5NTAS%%%

>u3 ol3culas estPn disponibles para iniciar la $ase independiente de lu=?: AT0" NA60H


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ETA0A IN6E0EN6IENTE 6E L5C


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ETA0A IN6E0EN6IENTE 6E L5C

El 34P78 (gran poderreductor $ 41P (altocontenido energ,tico seutili!an para reducir el

carbono del /0 $ así"sinteti!ar carbo*idratos atrav,s de una secuencia dereacciones llamadas

4I4LO 6E 4ALVIN%


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4I4LO 6E 4ALVIN9. ;?/3/5 mol,culas de /0 se unen a 5

de ribulosa difosfato (>u?Preaccionan con agua $ se divideinmediatamente formando 90mol,culas de @ carbonosllamada #cido fosfoglic,rico oPA4.

reacción catali!ada por la >uPcarboxilasa oxigenasa" conocidatambi,n como >+?;S/ en!ima

m#s abundante de la 1ierra.

omo los PA4 contienen tres#tomos de carbono" el ciclo dealvin se conoce tambi,n como

ruta @.

?ubisco


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4I4LO 6E 4ALVIN

;% SÍNTESIS 6E 0

7liceralde'idoK $os$ato8Los 0A captan un grupo$os$ato a partir del AT0 ! dosPtoos de 'idrogeno ! secon.ierten en ol3culas de

0%

?ubisco


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4I4LO 6E 4ALVIN

% SÍNTESIS 6E L54OSA

D ?5-06os de las (; ol3culas de0 producidas se utili=anpara $orar una glucosa%

Las (1 ol3culas restantes7de carbonos8" producenlas ) ol3culas de ?u-0 7deU carbonos8 necesarias para.ol.er a iniciar el ciclo%

?ubisco

>u3 ol3culas son necesarias


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>u3 ol3culas son necesariaspara que ocurra la etapaindependiente de lu=>: /0" >u?P" >ubisco" agua"41P" 34P7

?ubisco

>Ha! alg9n producto de la$ase independiente que puedautili=arse en la $asedependiente

4P" P" 34P

>0or qu3 esta etapa se llaaindependiente de lu=>: Porque no la utili!adirectamente

>SerP correcto decir que estaetapa tabi3n se llaa etapaoscura

3/" porque necesita 41P $34P78" los cuales est#n

disponibles cuando *a$ lu!.


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>0or qu3 se llaa $otosíntesis

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