LAFOTOSNTESIS - GRADO 6Lafotosntesises un proceso en virtud del
cual los organismos conclorofila, como las plantas verdes, las
algas y algunas bacterias, capturan energa en forma de luz y la
transforman en energa qumica.Prcticamente toda la energa que
consume la vida de la bisfera terrestrela zona del planeta en la
cual hay vida procede de la fotosntesis.
Fotosntesis global
La fotosntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones
que dependen de la luz y son independientes de la temperatura, y
otra serie que dependen de la temperatura y son independientes de
la luz.La velocidad de la primera etapa, llamadareaccin lumnica,
aumenta con la intensidad luminosa (dentro de ciertos lmites), pero
no con la temperatura. En la segunda etapa, llamadareaccin en la
oscuridad, la velocidad aumenta con la temperatura (dentro de
ciertos lmites), pero no con la intensidad luminosa.Fase primaria o
lumnicaLa fase lumnica de la fotosntesis es una etapa en la que se
producen reacciones qumicas con la ayuda de la luz solar y la
clorofila.La clorofila es un compuesto orgnico, formado por
molculas que contienen tomos de carbono, de hidrgeno, oxgeno,
nitrgeno y magnesio.Estos elementos se organizan en una estructura
especial: el tomo de magnesio se sita en el centro rodeado de todos
los dems tomos.
Molcula de clorofila
La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de la
molcula de agua (H2O), separando el hidrgeno (H) del oxgeno (O); es
decir, el enlace qumico que mantiene unidos al hidrgeno y al oxgeno
de la molcula de agua, se rompe por efecto de la luz.
El proceso genera oxgeno gaseoso que se libera al ambiente, y la
energa no utilizada es almacenada en molculas especiales
llamadasATP. En consecuencia, cada vez que la luz est presente, se
desencadenar en la planta el proceso descrito.Fase secundaria u
oscuraLa fase oscura de la fotosntesis es una etapa en la que no se
necesita la luz, aunque tambin se realiza en su presencia. Ocurre
en los cloroplastos y depende directamente de los productos
obtenidos en la fase lumnica.En esta fase, el hidrgeno formado en
la fase anterior se suma al dixido de carbono gaseoso (CO2)
presente en el aire, dando como resultado la produccin de
compuestos orgnicos, principalmentecarbohidratos; es decir,
compuestos cuyas molculas contienen carbono, hidrgeno y
oxgeno.Dicho proceso se desencadena gracias a una energa almacenada
en molculas de ATP que da como resultado el carbohidrato
llamadoglucosa (C6HI2O6), un tipo de compuesto similar al azcar, y
molculas de agua como desecho.Despus de la formacin de glucosa,
ocurre una secuencia de otras reacciones qumicas que dan lugar a la
formacin dealmidny varios carbohidratos ms.A partir de estos
productos, la planta elaboralpidosyprotenasnecesarios para la
formacin del tejido vegetal, lo que produce el crecimiento.Cada uno
de estos procesos no requiere de la participacin de luz ni de la
clorofila, y por ende se realiza durante el da y la noche. Por
ejemplo, el almidn producido se mezcla con el agua presente en las
hojas y es absorbido por unos tubitos minsculos que existen en el
tallo de la planta y, a travs de stos, es transportado hasta la raz
donde se almacena. Este almidn es utilizado para fabricarcelulosa,
el principal constituyente de la madera.El resultado final, y el ms
trascendental, es que la planta guarda en su interior la energa que
proviene del Sol. Esta condicin es la razn de la existencia del
mundo vegetal porque constituye la base energtica de los dems seres
vivientes.Por una parte, las plantas son para los animales fuente
de alimentacin, y, por otra, mantienen constante la cantidad
necesaria de oxgeno en la atmsfera permitiendo que los seres vivos
puedan obtener as la energa necesaria para sus actividades.Si los
qumicos lograran reproducir la fotosntesis por medios artificiales,
se abrira la posibilidad de capturar energa solar a gran escala. En
la actualidad se trabaja mucho en este tipo de investigacin. Todava
no se ha logrado sintetizar una molcula artificial que se mantenga
polarizada durante un tiempo suficiente para reaccionar de forma
til con otras molculas, pero las perspectivas son prometedoras.
AlgasDibujo bacterias
Bacterias al microscopioHojas verdes
Importancia biolgica de la fotosntesisLa fotosntesis es
seguramente el proceso bioqumico ms importante de la bisfera por
varios motivos:1. Lasntesis de materia orgnicaa partir de la
materia inorgnica se realiza fundamentalmente mediante la
fotosntesis; luego ir pasando de unos seres vivos a otros mediante
lascadenas trficas, para ser transformada en materia propia por los
diferentes seres vivos.2. Produce latransformacin de la energa
luminosa en energa qumica, necesaria y utilizada por los seres
vivos3. En la fotosntesis selibera oxgeno, que ser utilizado en la
respiracin aerobia como oxidante.4. La fotosntesis fue causante
delcambio producido en la atmsfera primitiva, que era anaerobia y
reductora.5. De la fotosntesis depende tambin laenerga almacenada
en combustibles fsilescomo carbn, petrleo y gas natural.6. El
equilibrio necesario entre seresauttrofosy hetertrofosno sera
posible sin la fotosntesis.Se puede concluir que la diversidad de
la vida existente en la Tierra depende principalmente de la
fotosntesis.
ACTIVIDAD1. Qu es la
fotosntesis?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Diga las etapas de la fotosntesis
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. COMPLETE
a. La fase ______________ de la fotosntesis es una etapa en la
que se producen reacciones qumicas con la ayuda de la luz solar y
la _____________.b. La __________________ es un compuesto orgnico,
formado por __________________ que contienen tomos de
__________________, de hidrgeno, __________________, nitrgeno y
magnesio.
c. El proceso genera __________________ gaseoso que se libera al
__________________, y la energa no utilizada es almacenada en
__________________ especiales llamadas___________.
4. MARQUE FALSO O VERDADERO.
a. La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de
la molcula de agua (H2O), separando el hidrgeno (H) del oxgeno (O)
( ).b. La fase oscura de la fotosntesis es una etapa en la que se
necesita la luz, aunque tambin se realiza en su presencia ( ).c. La
fase lumnica de la fotosntesis es una etapa en la que se producen
reacciones qumicas con la ayuda de la luz elctrica y la clorofila.
( ).d. La fase oscura ocurre en los cloroplastos y no depende
directamente de los productos obtenidos en la fase lumnica. ( ).e.
Las plantas elaboralpidosyprotenasnecesarios para la formacin del
tejido vegetal, lo que produce el crecimiento. ( ).f. En la
fotosntesis selibera oxgeno, que ser utilizado en la respiracin
aerobia como reduccin. ( ).g. La fotosntesis fue causante delcambio
producido en la atmsfera primitiva, que era anaerobia y reductora.
( ).h. El equilibrio necesario entre seresauttrofosy hetertrofos
sera posible sin la fotosntesis. ( ).i. Con la formacin de glucosa,
ocurre una secuencia de otras reacciones qumicas que dan lugar a la
formacin dealmidny varios carbohidratos ms. ( ).j. El enlace qumico
que mantiene unidos al hidrgeno y al oxgeno de la molcula de agua,
se rompe por efecto del calor. ( ).
RELACION MATERIA CON ENERGIA GRADO 10
Todo lo que nos rodea, incluidos nosotros mismos, est formado
por un componente comn: lamateria. Normalmente, para referimos a
los objetos usamos trminos como materia, masa, peso, volumen. Para
clarificar los conceptos, digamos que:
Materiaes todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el
espacio;Masaes la cantidad de materia que tiene un cuerpo;Volumenes
el espacio ocupado por la masaCuerpoes una porcin limitada de
materia
Estados fsicos de la materia
En trminos conceptuales, materia se puede definir como cualquier
sustancia que posee masa y ocupa un lugar en el espacio (volumen);
la cual como cualquier otro componente de la naturaleza reacciona a
factores ambientales como la presin y la temperatura, manifestndose
en tres estados:
Gaseoso.Lquido.Slido.
Estos estados obedecen fundamentalmente a la energa cintica o
energa de movimiento de las molculas que conforman dicha materia y
a la forma de agregacin de las mismas.
Los estados de la materia dependen de Factores del ambiente como
presin y temperatura.
Estados de la materia en relacin a cambios de la temperatura del
ambiente
Los diferentes estados de la materia se caracterizan por
laenerga cinticade las molculas y los espacios existentes entre
estas.
Estados de la materia en relacin a cambios de la energa cintica
de las molculas
Cada uno de los estados le confiere a la materia caractersticas
propias, a pesar de no cambiar su composicin.
La figura siguiente complementa los conceptos aqu formulados,
obsrvelo haciendo nfasis en las relaciones y diferentes vas
existentes:
Los estados de la materia: efecto de las condiciones del
medioAunque la materia en sus diferentes estados, no vara en su
composicin, puede variar en sus caractersticasPrincipales
Caractersticas de los estados de la materiaSLIDOSLQUIDOSGASES
Poseen forma definida.No poseen forma definida, por lo tanto
adoptan la forma del recipiente que los contiene.No poseen forma
definida, por lo tanto adoptan la forma del recipiente que los
contiene.
Poseen volumen fijo.Poseen volumen fijo.Poseen volumen
variable.
Baja compresibilidad.Compresin limitada.Alta
Compresibilidad.
Cambios fsicos y cambios qumicos
Las modificaciones en la presin, la temperatura o las
interrelaciones de las sustancias, pueden originar cambios fsicos o
qumicos en la materia.
Cambios fsicos de la materia:
Son aquellos cambios que no generan la creacin de nuevas
sustancias, lo que significa que no existen cambios en la
composicin de la materia, como se ve en la figura siguiente.El
cambio fsico se caracteriza por la no existencia de reacciones
qumicas y de cambios en la composicin de la materia.
Cambio fsico de la materia: cambio de estado slido (hielo) a
estado lquido del agua, mediante el aumento en la temperatura del
sistema.
Cambios qumicos:
Son aquellos cambios en la materia que originan la formacin de
nuevas sustancias, lo que indica que existieron reacciones
qumicas.
El cambio Qumico de la materia se caracteriza por la existencia
de reacciones qumicas, de cambios en la composicin de la materia y
la formacin de nuevas sustancias.
Cambio Qumico de la materia: Formacin de cido Clorhdrico,
mediante la reaccin de Cloro e Hidrgeno.
Observe que en los cambios qumicos la materia sometida al cambio
posee unas caractersticas diferentes a la materia inicial.
Composicin y propiedades de la materia
Como se vio anteriormente, la materia presenta tres estados
fsicos, dependiendo de factores ambientales como la presin y la
temperatura; independiente de ello, el aspecto de la materia est
determinado por las propiedades fsico-qumicas de sus componentes,
encontrndose materia homognea y materia heterognea.
Materia homognea
Es aquella que es uniforme en su composicin y en sus propiedades
y presenta una sola fase, ejemplo de ello sera un refresco gaseoso,
la solucin salina, el Cloruro de Sodio o sal de cocina; este tipo
de materia se presenta en formas homogneas, soluciones y sustancias
puras.
Materia heterognea
Es aquella que carece de uniformidad en su composicin y en sus
propiedades y presenta dos o ms fases, ejemplo de ello sera la
arena, el agua con aceite; este tipo de materia es tambin conocida
como mezcla y se caracteriza por el mantenimiento de las
propiedades de los componentes y la posibilidad que existe de
separarlos por medio de mtodos fsicos.
Sustancias puras, elementos y compuestos
Sustancia pura
Una sustancia es pura cuando se encuentra compuesta por uno o ms
elementos en proporciones definidas y constantes y cualquier parte
de ella posee caractersticas similares, definidas y constantes;
podramos decir que una sustancia es pura cuando se encuentra
compuesta en su totalidad por ella y no contiene cantidades de
otras sustancias; ejemplos de ello seran la sacarosa, el agua, el
oro.
Elemento:
Sustancia pura imposible de descomponer mediante mtodos qumicos
ordinarios, en dos o ms sustancias, ejemplo: el Hidrgeno (H), el
Oxgeno (O), el Hierro (Fe), el Cobre (Cu).
Compuesto:
Sustancia pura posible de descomponer mediante mtodos qumicos
ordinarios, en dos o ms sustancias, ejemplos: El agua (H2O), la sal
(NaCl), el cido Sulfrico (H2SO4).Energa
El movimiento de los constituyentes de la materia, los cambios
qumicos y fsicos y la formacin de nuevas sustancias se originan
gracias a cambios en la energa del sistema; conceptualmente, la
energa es la capacidad para realizar un trabajo o transferir calor;
la energa a su vez se presenta como energa calrica, energa mecnica,
energa qumica, energa elctrica y energa radiante; estos tipos de
energa pueden ser ademspotencialocintica. La energa potencial es la
que posee una sustancia debido a su posicin espacial o composicin
qumica y la energa cintica es la que posee una sustancia debido a
su movimiento.
Tipos de energa
Manifestaciones de la energa
Energa Mecnica:El movimiento de las hlices del molino de viento
es transferido a un sistema mecnico de piones, para producir energa
elctrica o lograr la ascensin de agua de un pozo subterrneo
Energa Calrica o radiante:El calor o la luz emitida desde el sol
es aprovechada por las plantas para producir energa qumica en forma
de carbohidratos.
Energa Elctrica:El movimiento de electrones libres, produce la
energa elctrica, usada para hacer funcionar electrodomsticos,
trenes, y artefactos industriales.
Energa Qumica: La combustin de hidrocarburos como el petrleo,
liberan gran cantidad de energa.
Formas de medicin de la energa
Poseer un referente de la cantidad de energa que se intercambia
en las diferentes interacciones de la materia requiere de patrones
de medicin. Como la forma de energa que tiene mayor expresin es la
energa calrica, entendida sta como la energa que se intercambia
entre dos sustancias cuando existe diferencias de temperatura entre
ambas, trataremos las unidades de medida de esta.
La cantidad de energa cedida o ganada por una sustancia se mide
en caloras o joules.
Una calora (cal) es igual a la cantidad de calor necesario para
elevar de 14,5oC a 15,5oC1 gramo de agua. Como factor de conversin
diremos que una calora equivale a 4,184 joules.
1 cal = 4,184 J
Es necesario diferenciar la calora utilizada como herramienta de
medicin de la energa calrica en qumica, de la calora utilizada en
nutricin, ya que la calora contenida en los alimentos (Cal) o gran
calora, equivale a 1.000 caloras o 1 Kilocalora (Kcal).2 cubos de
azcar (10 g), contienen 37,5 Cal nutricionales, lo que equivale a
37,5 Kcal, 37.500 cal qumicas y 156.900 j.
Calor especifico
Has sentido que unas sustancias se calientan con mayor rapidez
que otras?, el calor especifico se relaciona con ello;
conceptualmente,el calor especficoes la cantidad de calor necesario
para elevar la temperatura de una sustancia determinada; desde el
punto de vista qumico, es la cantidad de caloras requeridas para
elevar en un grado centgrado la temperatura de un gramo de una
sustancia, o es el nmero de joules requeridos para elevar en un
grado kelvin la temperatura de un kg de una sustancia.
Calor Especfico del agua: 1 cal/goCEste valor significa que para
elevar 1 grado centgrado la temperatura de 1 g de agua, se requiere
1 calora.
Calor Especifico del Aluminio: 0,217 cal/goCEste valor significa
que para elevar 1 grado centgrado la temperatura de 1 g de Aluminio
se requiere 0,217 caloras.
Valores comparativos del calor especfico del agua en estado
lquido y el aluminio en estado slido.ACTIVIDAD
1. Qu es materia, masa, volumen y cuerpo?
2. COMPLETE
a. Los estados de la _______________ dependen de Factores del
________________ como presin y temperatura.b. Los diferentes
estados de la materia se caracterizan por la____________________de
las molculas y los espacios _____________________ entre estas.c.
Son aquellos ______________________que no generan la creacin de
nuevas sustancias, lo que significa que no existen cambios en la
____________________ de la materia.d. Son aquellos cambios en la
_____________ que originan la formacin de nuevas sustancias, lo que
indica que existieron reacciones ___________________.
3. Qu entiende por energa?4. Qu es Energa Mecnica?5. Qu es
Energa Calrica o radiante?6. Qu es Energa Elctrica?7. Qu es Energa
Qumica?8. Explique cmo se mide la energa9. Qu es calor
especfico?10. Explique Materia homognea y Materia heterognea11.
Explique Cambios fsicos y Cambios qumicos
