Fotosintesis

Introducción

La fotosíntesis es uno de los procesos metabólicos de los que se valen las células para obtener energía al igual, es un proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química. Prácticamente toda la energía que consume la vida de la biosfera terrestre —la zona del planeta en la cual hay vida— procede de la fotosíntesis

Es un proceso complejo, captan energía luminosa procedente del sol y la transforman en energía química (ATP) y en compuestos reductores (NADPH), y con ellos transforman el agua y el CO2 en compuestos orgánicos reducidos (glucosa y otros), liberando oxígeno

La energía captada en la fotosíntesis y el poder reductor adquirido en el proceso, hacen posible la reducción y la asimilación de los bioelementos necesarios, como nitrógeno y azufre, además de carbono, para formar materia viva.

La radiación luminosa llega a la tierra en forma de "pequeños paquetes", conocidos como cuantos o fotones. Los seres fotosintéticos captan la luz mediante diversos pigmentos fotosensibles, entre los que destacan por su abundancia las clorofilas y carotenos. Al absorber los pigmentos la luz, electrones de sus moléculas adquieren niveles energéticos superiores, cuando vuelven a su nivel inicial liberan la energía que sirve para activar una reacción química: una molécula de pigmento se oxida al perder un electrón que es recogido por otra sustancia, que se reduce. Así la clorofila puede transformar la energía luminosa en energía química.. En la fotosíntesis se diferencian dos etapas, con dos tipos de reacciones:

Fase luminosa: en Tilacoides en ella se producen transferencias de electrones.

Fase oscura: en el estroma. En ella se realiza la fijación de carbono

Una ecuación generalizada y no equilibrada de la fotosíntesis en presencia de luz sería:

CO2 + 2H2A → (CH2) + H2O + H2A

El elemento H2A de la fórmula representa un compuesto oxidable, es decir, un compuesto del cual se pueden extraer electrones; CO2 es el dióxido de carbono; CH2 una generalización de los hidratos de carbono que incorpora el organismo vivo. En la gran mayoría de los organismos fotosintéticos, es decir, en las algas y las plantas verdes, H2A es agua (H2O); pero en algunas bacterias fotosintéticas, H2A es anhídrido sulfúrico (H2S). La fotosíntesis con agua es la más importante y conocida y, por tanto, será la que tratemos con detalle.

Objetivos

 Comprender los procesos que se dan en cada fase de la fotosíntesis

 Explicación de los procesos que ocurren en la hoja

 Indagar sobre los procesos que intervienen en la fotosíntesis.

 Utilizar herramientas tecnológicas como la internet además de libros, en la búsqueda de su conocimiento

 Internalizar la importancia de la fotosíntesis y respiración como procesos vitales en el planeta.

 Proponer un conocimiento básico sobre todo el proceso de la fotosíntesis

Aportes de científicos a la Fotosíntesis

 Van Helmont

“Las plantas obtienen su alimento a partir del agua con la cual eran regadas”

Este científico plantó un pequeño SAUCE en una maceta y la regó periódicamente. Luego de 5 años el sauce había incrementado su peso en 75kg., mientras que la tierra de la maceta había disminuido su peso en sólo 70gr. Así concluyó que toda la SUSTANCIA de la planta se había originado del agua, no del suelo.

 Joseph Priestly

Este clérigo inglés, realiza experimentos y concluye que las plantas verdes son capaces de restaurar o purificar el aire que había sido nocivo para la respiración de un animal. Al aire puro lo llama: "aire desflogisticado" lo que ahora llamamos aire con oxígeno proveniente de los procesos en las plantas. Él no reconoce la necesidad de la luz ni que las plantas también utilizan el aire "desflogisticado"

 Jan Ingenhouz

Este médico holandés, en unas vacaciones en Inglaterra repite los experimentos de Priestley y con otros ensayos que realiza, concluye que las plantas "vician" el aire tanto en la luz como en la oscuridad, al igual que los animales; (evidencia la respiración en los vegetales). Reconoce que al iluminar las plantas con la luz del sol, la liberación del aire "deflogisticado" excede al que se consume. Demuestra que para el desprendimiento fotosintético de 02 se necesita luz solar y que este fenómeno sólo ocurre en las partes verdes de las plantas. De manera sorprendente para nosotros recomendó sacar las plantas de las casas durante la noche para evitar que sus ocupantes se intoxicaran.

 Engelman Theodor

“La eficiencia de la fotosíntesis varía en relación con las distintas del espectro

Las bacterias móviles sensibles al O2 son atraídas hacia los cloroplastos, los lugares de producción del O2 “

Observando el movimiento de bacterias en el cloroplasto efectuó la hipótesis de que la bacteria se mueve en respuesta al oxigeno liberado por el cloroplasto entonces descubrió que el oxígeno es liberado en los cloroplastos

 F. Blackman

Interrelaciono los efectos de la luz y la temperatura en la fotosíntesis. Encontró que a intensidades lumínicas la tasa de la fotosíntesis varia con la temperatura, pero a intensidades de luz no es afectada por aquella.

Concluye que la fotosíntesis tiene un paso dependiente de la luz e independiente de la temperatura y un paso independiente de la luz y dependiente de la temperatura. Esto le permitió reconocer dos fases de la fotosíntesis

1. La que requiere de luz por lo que se llama reacción lumínica

2. La otra enzimática que requiere CO2 y no requiere de luz llamada reacción oscura o de Blackman.

 C.B. Van Niel

“Propone que el O2 desprendido durante la fotosíntesis se deriva del H2O y no del CO2”

Las bacterias fotosintéticas utilizan la siguiente reacción

CO2 + 2H2S CH2O + 2S + H2O Por analogía planteó que en las plantas superiores, el O2 liberado en la fotosíntesis debe provenir de la molécula de agua y no del CO2, tal como se indica a continuación: CO2 + 2H2O CH2O + O2 + H2O

 Melvin Calvin

Con sus experimentos descubrió los distintos pasos del proceso global de fijación de CO2, que se ha denominado el ciclo de Calvin. Inicialmente se suponía que la conversión de CO2 en hexosas y almidón incluía una serie de pasos

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