FOTOSÍNTESIS : «El proceso fotosintético y sus etapas»

Transcripción

1 FOTOSÍNTESIS : «El proceso fotosintético y sus etapas» Biología I medio

2 Cómo ingresan el agua (H2O) y el dióxido de carbono (CO2) a la planta? Agua raíces (luego es transportada hacia las hojas por conductos del xilema). Dióxido de carbono estomas. Cuando la concentración de sales al interior de las células guardianes es mayor que fuera de estas, el agua ingresa a ellas por osmosis, provocando que se hinchen y se cierre así el estoma. Por el contrario, cuando la concentración de sales es mayor fuera de las células guardianes, el agua sale de estas y el estoma se abre, permitiendo que el CO2, ingrese al interior de la hoja.

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4 Transpiración: salida de agua por los estomas. Cuando la cantidad de agua no es suficiente, los estomas se cierran, impidiendo la entrada de CO2. Una planta necesita mucha más agua que un animal de peso comparable casi totalidad del agua que entra en las raíces de una planta en crecimiento es liberada al aire como vapor de agua y sólo una pequeña proporción es realmente utilizada por las células vegetales.

5 Intercambio de agua y gases por los estomas

6 La vida de los seres vivos depende de la luz... La energía lumínica es capturada por los organismos fotosintéticos quienes la usan para formar carbohidratos y oxígeno libre a partir del dióxido de carbono y del agua, en una serie compleja de reacciones. En la fotosíntesis, la energía lumínica se convierte en energía química y el carbono se fija en compuestos orgánicos.

7 Proceso de la fotosíntesis. Transformación de materia transformación de sustancias simples e inorgánicas (dióxido de carbono y el agua) en sustancias orgánicas y de mayor complejidad (glucosa). Fotólisis del agua permite que se libere oxígeno al ambiente. Una vez que la planta sintetiza glucosa, esta puede utilizarse de variadas formas formación de polímeros (almidón y celulosa). Almidón molécula de alto valor energético, que se almacena en tejidos de reserva. Celulosa constituyente de las paredes celulares y tejidos que brindan sostén a la planta. La ecuación química que resume el proceso de fotosíntesis (endergónico) es:

8 Las etapas de la fotosíntesis. Los términos reacciones "lumínicas" y "oscuras" han creado mucha confusión pues, aunque las reacciones "oscuras" no requieren de la luz como tal, sino solamente de los productos químicos de las reacciones "lumínicas", pueden ocurrir tanto en la luz como en la oscuridad. Reacciones que capturan energía y reacciones de fijación de Carbono.

9 Fase dependiente de luz (reacciones que capturan energía). Al interior de los cloroplastos, los pigmentos fotosintéticos se organizan formando fotosistemas, que son unidades que captan energía lumínica y se encuentran en la membrana de los tilacoides. En cada fotosistema, la antena (conjunto de pigmentos), absorbe gran parte de la energía lumínica, la modifica y la conduce hacia el centro de reacción molécula de clorofila que desencadena proceso fotosintético.

10 Dispuestas dentro de la membrana tilacoide se encuentran las moléculas y complejos moleculares que participan de las reacciones directamente dependientes de la luz en la fotosíntesis.

11 NADPH: molécula con alta capacidad para captar y ceder electrones. ATP: fundamental en procesos energéticos de los seres vivos. Nucleótido que se caracteriza por poseer enlaces con alto valor energético.

12 Fase independiente de luz: ENERGÍA LUMÍNICA NO ES NECESARIA (reacciones de fijación de Carbono). ATP y NADPH (sintetizadas en fase primaria) reacciones químicas que conducen a la formación de glucosa (ESTROMA). En el ciclo de Calvin reacciones químicas síntesis de moléculas de glucosa a partir de CO2. En las reacciones químicas que conforman el ciclo de Calvin participan diversas enzimas ribulosa bifosfato (rubisco): enzima que interviene en la reacción en que se capta CO2.

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15 La energía lumínica atrapada en la molécula reactiva de la clorofila a del Fotosistema II lanza los electrones a un nivel de energía más alto. Estos electrones son reemplazados por electrones de las moléculas de agua, que liberan protones y gas oxígeno.

16 Fotorrespiración. En ausencia de abundante oxígeno, la RuBP carboxilasa (C3 y C4) fija dióxido de carbono eficientemente al ciclo de Calvin. Cuando la concentración de dióxido de carbono de la hoja es baja en relación con la concentración de oxígeno, esta misma enzima cataliza la reacción de la RuBP con el oxígeno antes que con el dióxido de carbono formación de ácido glicólico, el sustrato para un proceso conocido como fotorrespiración. Ácido glicólico sale de los cloroplastos y entra en los peroxisomas se oxida reacciones químicas peróxido de hidrógeno y aminoácido glicina. FOTORRESPIRACIÓN no conduce a la fijación sino a la pérdida de una molécula de dióxido de carbono. No produce ATP ni NADH. En condiciones atmosféricas normales, hasta el 50% del carbono fijado durante la fotosíntesis puede ser reoxidado a CO 2 durante la fotorrespiración. Fotorrespiración reduce en gran medida la eficiencia fotosintética de algunas plantas.

17 Fotorrespiración: proceso en el cual la ribulosa fosfato se combina con oxígeno dando como resultado final -después de varios pasos que implican a los cloroplastos, peroxisomas y mitocondrias- la liberación de dióxido de carbono. Fotorrespiración: muy limitada en las plantas C4 (en condiciones de luz solar intensa, altas temperaturas o sequía C4 más eficientes que C3).

18 Fotosíntesis: punto de captura de energía de las plantas (y todos los seres vivos). Respiración: sistema mediante el cual todos los seres vivos consumen la energía almacenada en los enlaces químicos. En las plantas, ambos procesos ocurren en forma simultánea. Para crecer velocidad a la que se realiza la fotosíntesis debe exceder la velocidad de la respiración. A muy bajas concentraciones de dióxido de carbono o a muy bajas intensidades de luz: cantidad de energía capturada por la fotosíntesis será igual o menor que la consumida a través de la respiración.

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21 Actividad. Cuadro comparativo fase oscura y fase lumínica: - Eventos ocurridos en la fotosíntesis - lugar donde ocurren (estructuras) - productos.

22 Ingresa H 2 O FASE Dependiente de luz (Tilacoides) Produce O 2 ADP -NADP+ ATP-NADPH CO 2 + H 2 O Independiente de luz (Estroma) C 6 H 12 O 6