Guia de laboratorio Nº 4 Respiracion y fotosintesis.

Guia de laboratorio Nº 4 Respiracion y fotosintesis

Resumen:

Los sistemas vivos convierten la energía de una forma u otra a medida que

cumplen funciones esenciales de mantenimiento, crecimiento y reproducción conocidas como metabolismo, la respiración y la fotosíntesis tiene una estrecha relación en tanto que que ambas crean un ciclo vital para los seres vivos; en este laboratoria detallaremos de cerca esta relación montando 7 medios acuáticos aislados y controlando características esenciales para estos procesos como son la luz, el ph ,el intercambio de gases y el volumen de agua de ahí que podamos definir de una manera crítica los resultados de la alteración de un ambiente que secuencialmente impiden la realización de estos proceso y que comprueban su carácter intrínseco para el desarrollo de la vida tal como lo conocemos.

Palabras clave: Metabolismo, Fotosíntesis, Respiración, Elodea canadensis, Poecilia reticulata

Introducción:

Se estima que hace alrededor de 2000 años por medio de una mutación, terminó hoy conocido como simbiogénesis *  a partir de la incorporación de bacterias a células procariotas se genero la célula eucariota que poseía características de dichas bacterias (Lynn Margulis- Planeta simbiótico.),esto origino 2 células eucariotas animal y vegetal, esta última fue la primera en aparecer y capaz de producir su propio alimento  (glucosa) a partir de la transformación de la  luz solar, CO2 y agua por medio de un proceso denominado fotosíntesis liberando oxígeno al medio, tal proceso cambió las condiciones de vida de muchos organismos que paulatinamente a través de mutaciones fueron capaces de aprovechar tal residuo e incluso utilizarlo en la descomposición de la glucosa tal es el caso de la célula animal una célula incapaz de  producir su propio alimento pero que por medio de la simbiogénesis adquirió mitocondrias, organelas que junto al ATP* logran alimentarse de otras células tanto animales y vegetales desintegrando en pequeñas moléculas bases para la construcción del nutrimento necesario  liberando al medio nuevamente agua y CO2, por lo que se mantiene un ciclo constante que permite el desarrollo de ambas formas de vida.1

Objetivos: Claramente uno de los principales objetivos es conocer las diferencias de la respiración y la fotosíntesis, esto debe tenerse claro puesto que es parte de los procesos fundamentales de la vida existente en el planeta Tierra, también ha de conocerse los principales factores que deben existir  para que se efectúe la respiraciones y la fotosíntesis, y  por medio del  constante seguimiento que se le hizo a los siete medios acuáticos con la observación, análisis de los procesos y mecanismos biológicos deducir los efectos de una alteración del ciclo natural que los mantiene.

Marco teórico:

Teoría endosimbiótica: La teoría endosimbiótica se puede definirse  en un principio como la alianza incómoda entre 2 tipos de vida que  generan una novedad evolutiva fundamental donde tal evolución se genera por factores de mutación externas al núcleo, basándose en el hecho descubierto por  H. De vries y C. Corens *  de que tanto en las plantas como en los animales algunos factores están dispersos, tal es el caso de la existencia de mitocondria *  en la primera y los cloroplastos * en la segundo poseyendo sus propios genes, Lynn Margulis Licenciada en ciencias biológicas propuso una teoría evolutiva que explica la formación de la células eucariota donde la unión de dos bacteria separadas crearían un protista temprano anaeróbico * que a su vez atrapo y despojo a una bacteria que respira oxígeno de su pared celular para habitar dentro de su citoplasma formando la célula eucariota, al intentar engullir bacterias fotosintéticas la lucha por su supervivencia culminó en la adquisición de cloroplastos lo que originó la unidad de la vida del reino plantae y su primer ancestro la alga verdes nadadoras.2

Metabolismo:Es un concepto que describe la suma de todas la reacciones químicas necesarias para mantener la vida en un organismos (homeostasis)  la cual empieza con la obtención y transformación de energía que le permita desarrollar un trabajo, en organismos autótrofos este proceso se lleva a cabo  por medio de la  fotosíntesis en cambio en los organismos que no pueden generar su alimento, tal energía se lleva a cabo por medio de un proceso catabólico denominado respiración que permite a dicha célula alimentarse de otras ricas en energía. 3

Fotosíntesis: Es el proceso por el cual las plantas convierten la luz del Sol en hidratos de carbono, azúcares y almidón.

La fotosíntesis utiliza tres ingredientes principales:

-Agua, que proviene principalmente del suelo y debe viajar desde las raíces hasta las hojas.

-Dióxido de carbono, el cual es captado por la planta.

-La luz, absolutamente necesaria para la producción de oxígeno e hidratos de carbono.

La ecuación de la fotosíntesis es:

6 CO2  + 6 H2O → C6H12O6 + O2

En esta ecuación aparece el agua a ambos lados porque es utilizada como reactivo (las doce moléculas a la izquierda) y liberada como producto (las seis nuevas moléculas a la derecha). Esto se debe a que el gas oxígeno producido en la fotosíntesis proviene del agua.

La reacción fotosintética tiene lugar en los cloroplastos de las células, los cuales en la mayoría de las plantas se encuentra en las hojas. Éstas reacciones se dividen en dos vías:

• La primera vía, llamada las reacciones lumínicas, es impulsada por la energía de la luz. Produce ATP y un transportador de electrones reducido (NADPH +H+).

La energía de la luz es capturada por moléculas de pigmento (clorofila) y utilizada para producir ATP a partir de ADP y Pi. Las reacciones lumínicas están mediadas por ensamblajes moleculares llamados fotosistemas Estos sistemas pasan los electrones de una molécula a otra y parte de este flujo de electrones se acopla a la síntesis de ATP.

La luz es una forma de radiación electromagnética. Viene en paquetes separados llamados fotones; los fotones son absorbidos por moléculas de la clorofila. Cuando una molécula absorbe un fotón, éste desaparece; sin embargo, su energía no desaparece, porque la energía no se crea ni se destruye. Lo que sucede es que la molécula adquiere la energía del fotón; esa molécula se eleva desde un estado de energía basal (baja energía) a un estado excitado (alta energía). La diferencia de energía entre el estado excitado y el basal es precisamente igual a la energía del fotón absorbido. El incremento de la energía empuja uno de los electrones de la molécula hacia un orbital más alejado del núcleo.

           [pic 1]

                                                                                                                          Figura (No sé)

La alta energía almacenada en los electrones de la clorofila excitada produce un proceso denominado fotofosforilación, es cual es donde se lleva a cabo la síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato.

• La segunda vía, denominada el ciclo de Calvin-Benson, no utiliza luz directamente; emplea ATP, NADPH + H+ y CO2 para producir glucosa.

El proceso de captar seis moléculas de dióxido de carbono del aire y usarlas para sintetizar la glucosa (azúcar de seis carbonos) requiere CO2 (comúnmente del aire);el azúcar,bifosfato de ribulosa (RuBP);enzimas para catalizar cada una de sus múltiples reacciones;y energía en forma de ATP y NADPH, que las reacciones dependientes de la luz proporcionan.

 [pic 2]

1 Seis moléculas de RuBP reaccionan con seis moléculas de CO2 para formar 12 moléculas de PGA. Esta reacción es fijación de carbono: se capta carbono del CO2 para introducirlo en moléculas orgánicas. 2 La energía de 12 ATP y los electrones e hidrógenos de 12 NADPH se emplean para convertir las 12 moléculas de PGA en 12 de G3P. 3 La energía de seis moléculas de ATP se usa para reordenar diez de G3P como seis de RuBP, para completar una vuelta del ciclo C3.     4 Dos moléculas de G3P está disponibles para sintetizar glucosa u otras moléculas orgánicas. El proceso en (4) tiene lugar fuera del cloroplasto y no forma parte del ciclo.

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