FOTOSNTESIS CLAVE DE LA VIDA

FOTOSNTESIS CLAVE DE LA VIDAGLORIA ACUAPROFESORA DE BIOLOGIALICEO MARTA DONOSO ESPEJO DEPARTAMENTO BIOLOGIA Y CIENCIAS TALCA

OBJETIVOS

Hoy conoceremos la fotosntesis, sus etapas y los procesos que involucran

2La mayor parte de la energa que mantiene a los organismos procede del sol.Las plantas y ciertas bacterias son capaces de capturarla y convertirla en energa qumica, que se emplea en la construccin de la materia que constituye los seres vivos. En la mayoria de los casos, el proceso lleva consigo el desprendimiento de oxgeno.

Los seres vivos que son capaces de construir su estructura a partir de materiales inorgnicos, son autosintticos o autotrofos. Muchos de ellos pueden producir las molculas orgnicas complejas a partir de energa procedente de la luz: son los organismos fotosintticos.

La fotosntesis es un proceso metablico por el cual ciertas clulas capturan la energa lumnica del sol y la convierten en energa qumica.Son capaces de llevar a cabo fotosntesis las plantas verdes o rojas, y algunas bacterias, como cianobacterias purpreas, las sulfuradas verdes, etc,

ECUACION GENERAL DE LA FOTOSINTESISDesde hace dos siglos se sabe que las plantas desprenden oxgeno y necesitan CO2 y luzAl relacionar el desprendimiento del O2 y la produccin de compuestos orgnicos con el con el consumo de CO2 y luz se puede formular una ecuacin global. Energa de la luz

Dixido de carbono + Agua Glucosa + Oxgeno

6 CO2 + 6 H2O + luz C6H12O6 + 6 O2

El significado de esta simple expresin es que la fotosntesis es un proceso de oxido-reduccin que no se produce espontneamente y que requiere aportes de energa externos al sistema, en este caso proporcionados por la luzCmo se transforma la energa lumnica en energa qumica?La captacin de la energa lumnica y su transformacin en energa qumica se produce en los cloroplastos de las clulas vegetales y en ciertas formaciones de las membranas en las bacterias fotosintticas.

Pero, Cmo se transforma le energa lumnica en energa qumica?Raz: subterrnea (normalmente) a travs de la cual obtienen agua y sales disueltas. Tallo: Estructura por la cual transportan el agua y las sales minerales desde la raz a la hoja, y los productos de la fotosntesis desde la hoja a la raz y al resto del vegetal. Hojas: Es el lugar donde los compuestos inorgnicos se transforman en orgnicos. Esta funcin la realizan transformando la energa de la luz en energa qumica de enlace.

En el interior de estas estructuras se localiza el sistema vascular. Esta formado por vasos conductores, que forman el xilema y el floema y transportan sustancias necesarias para la nutricin.

La incorporacin del agua y las sales minerales se realiza por las races, a travs de los pelos radicales. El agua penetra en la raz por smosis. Este fenmeno se produce porque en el interior de la raz existe ms concentracin de solutos que en el exterior. El agua llega as circulando hasta los conductos leosos.Las sales minerales requieren energa para penetrar en la raz, por lo tanto su transporte es activo. Se realiza en contra de gradiente de concentracin. Existen unas protenas en la propia membrana que permiten el paso de sales que se absorben en forma de iones

El conjunto de agua y sales minerales que han llegado hasta el xilema se denomina savia bruta. Esta savia es transportada por los vasos leosos hasta las hojas, donde se utiliza en la fotosntesis.

Durante la fotosntesis, la savia bruta, transportada por el xilema hasta las hojas, se transforma en savia elaborada. Es sta una solucin formada por azcares, aminocidos y otras sustancias ricas en nitrgeno.Esta savia se transporta por el floema que est formado por clulas alargadas, dispuestas en fila con los tabiques perforados formando unos tubos, llamados tubos cribosos. La savia lleva una direccin ascendente y descendente, desde las zonas de produccin (hojas) hasta las de consumo (sumideros), que pueden ser cualquier parte del vegetal: tejidos de reserva, frutos, semillas, meristemos apicales, etc.

La nutricin auttrofa, propia de los vegetales, requiere la captacin de luz procedente del sol. Para ello existen unas estructuras especializadas, las hojas, que presentan amplias superficies para que la captacin de esta energa sea eficaz.

Fases de la fotosntesisfase luminosa, la luz impacta en las molculas de clorofila a que estn empaquetadas en una ordenacin especial, en las membranas tilacoidales. Los electrones de la clorofila a son lanzados a niveles energticos superiores, y las molculas de clorofila a se oxidan. En una secuencia de reacciones, la energa que llevan estos electrones se usa para formar ATP a partir del ADP y para reducir una molcula llamada NADP+. Las molculas de agua se escinden en esta etapa para dar electrones que se usan para sustituir los que se marchan de la clorofila a.

Reacciones de la fase dependiente de la luz

1. Los fotones de energa lumnica estimulan el fotosistema II, ubicado dentro de la membrana tilacoidal del cloroplasto. La liberacin de un electrn generando una cadena de transporte de electrones2. Ocurre la fotlisis del agua, dando origen a una molcula de oxigeno

3. La cadena de transporte de electrones se acopla al fotosistema I. Cuando la molcula de clorofila del fotosistema I es estimulada por otro fotn se genera una nueva cadena de transporte de electrones que finalmente produce una sustancia llamada NADPH4. Cuando los iones hidrgeno (H) atraviesan la enzima ATP sintetasa se usa para transformar ADP a ATPEl ATP junto con el NADPH posteriormente sern usados para sintetizar glucosa

Fase secundaria o independiente de la luzFase oscura, el ATP y el NADPH, formados durante la primera etapa, se usan para reducir el dixido de carbono a un glcido sencillo. Esta incorporacin de dixido de carbono en forma de materia orgnica, se denomina fijacin del carbono, y se produce en el estroma del cloroplasto.

En las reacciones qumicas que conforman el ciclo de Calvin participan diversas enzimas. La ms importante de ellas se denomina ribulosa bifosfato (rubisco) y es la enzima que intervienen en la reaccin en que capta CO2. Esta enzima es la protena ms abundante de los vegetales

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FOTOSNTESISIntensidad luminosa: la energa luminica es fundamental para la ocurrencia de la fase primaria de la fotosntesis .La tasa fotosinttica aumenta progresivamente a medida que aumenta la intensidad lumnica, hasta un valor mximo, luego se mantiene relativamente constante aunque la intensidad lumnica se incremente.

TemperaturaExperimentos realizados han demostrado que estas aumentan su tasa fotosinttica a medida que se incrementa la temperatura.Sin embargo existe una temperatura lmite sobre la cual la tasa fotosinttica empieza a decrecer progresivamente.Las diferentes especies vegetales poseen rangos de temperatura ptima para los cuales la tasa fotosinttica es ms eficiente.

Dentro de estos rangos la actividad fotosinttica tiende aumentar, lo que se traduce en una mayor produccin de glucosa. Disponibilidad de agua y concentracin de CO2Para que el proceso de fotosntesis se realice de forma exitosa, la planta debe absorber continuamente agua a travs de su races.Esto posibilita que los estomas de las hojas y tallos se mantengan abiertos, posibilitando el ingreso de una mayor cantidad de CO2.Por el contrario cuando la planta se ve enfrentada a una falta de agua cierra sus estomas lo que significa una disminucin en la tasa de fotosntesis

Resumen

Concepto y funcin biolgica.Las clulas auttrofas fabrican su alimento a partir de sustancias inorgnicas sencillas. La mayora utilizan luz solar y al proceso se le denomina fotosntesis. Se realiza en los cloroplastos Lo hace en dos fases: Luminosa Oscura Es el proceso a travs del cul los organismos productores, a partir de CO2, del agua, sales minerales y luz solar fabrican su propia materia Se transforma as la energa lumnica en energa qumica. Para ello: Todas las clula fotosintetizadoras, menos las bacterias, tienen cloroplastos

Qu hemos aprendido?Qu es la fotosntesis?Cul es la funcin de los estomas?Qu es el xilema y el floema?Qu se entiende por fase clara ?Cules son los productos de la fase clara?Por qu es importante la fotosntesis?