ACTIVIDADES UNIDAD 3
ACTIVIDAD 2 TEMA 5
Tema: Fotosíntesis
Autoevaluación
1. Para estudiar la fotosíntesis se la divide en dos etapas: la fase luminosa y la fase
de fijación de CO2. Indique en el cloroplasto dónde ocurre cada fase.
2. a. Identifique órganos y tejido vegetal donde ocurre la Fotosíntesis.
b. Indique otros organismos fotosintéticos que no sean los vegetales.
FASE LUMINOSA
3. a. Enumere los tres pigmentos más abundantes que aparecen asociados a la
membrana tilacoidal e intergranal.
b. ¿Qué ventajas obtienen las plantas de poseer la diversidad de pigmentos que
tienen?
c. En la fórmula de la clorofila a que aparece abajo identifique el tetrapirrol, la
zona apolar y cuál de estas es la región fotoexcitable de la molécula.
1
Para comprender la fase luminosa de la fotosíntesis lo ayudará primero analizar el
proceso a través de la clásica representación conocida como "diagrama Z". Al
finalizar la fase luminosa resuma los principales procesos representados en ese
esquema.
Fotosíntesis: fase luminosa
Potencial
redox V
A
-1,6
Fd
Q
NADPH.H
QH2
eCit b/f
0
O2
e-
NADP
ADP
ATP
P700
H2O
e-
+1,2
Mn
P680
FOTON
2H+
FOTON
2
4. a. Explique la función de las antenas.
b. ¿Qué consecuencia tiene en el centro de reacción de la excitación de la antena.
c. Describa la diferencia en la arquitectura de una antena y un centro de reacción.
d. Indique qué entiende por fotosistema y qué moléculas lo forman.
5.
a. Indique que entiende por fotólisis y a qué fotosistema está asociada.
b. ¿Cuál es el destino de los electrones y del O2 del H2O.?
c. Explique cómo se relacionan los fotosistemas I y II.
d. ¿Cuáles son los productos de la fase luminosa de la fotosíntesis?
6.
Durante la fase luminosa de la fotosíntesis se produce ATP por un proceso
denominado fotofosforilación acíclica y cíclica.
a. ¿En qué se diferencian estos procesos? Vea la representación del “diagrama Z”.
b. A partir del esquema que se presenta explique el mecanismo de formación de
ATP.
Reacciones luminosas en la
membrana tilacoidal
2H+
NADP
fotones
e-
Q
QH2
FII P680
2H2O
e-
Fd
cit
b/f
2H+
PC
4H+
+
NADPH.H
FI P700
fotones
O2
cf0
cf1
ADP
ATP
H+
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FASE DE FIJACION DE CO2
El mecanismo de carboxilación común en todas las plantas es el ciclo de Calvin y
Benson, conocido como Ciclo C3. Sin embargo existen estrategias adicionales de
fijación de CO2 tales como el Ciclo de Hatch y Slack o Ciclo C4 y la adaptación de
las plantas CAM.
Plantas C3
7.
Vea el Anexo 1 la representación del ciclo C3 e indique:
a. Las principales etapas del Ciclo.
b. Molécula que se carboxila.
c. La enzima que cataliza la reacción de carboxilación es la rubisco (ribulosa
bisfosfato carboxilasa oxigenasa).
d. Indique las consecuencias de la carboxilación.
8. a. Para fijar CO2 se requiere energía y poder reductor. ¿Qué moléculas realizan
esos aportes y dónde se produjeron?
b. Indique los destinos del gliceraldehído 3 P formado en el Ciclo C3.
c. ¿Qué destinos puede tener la glucosa sintetizada?
d. Explique ahora los conceptos de autotrofía y formación de biomasa.
9.
Tenga presente que la rubisco carboxila u oxigena a la Ru1-5P. Previo al
análisis de las consecuencias que derivan de la oxigenación catalizada por la
rubisco revise algunas características de la enzima como:
Localización, subunidades, codificación de las subunidades y pH óptimo.
10. a. Explique en qué consiste la fotorrespiración.
b.
¿Cuál es la consecuencia de la fotorrespiración referente a la producción
de biomasa?
c. ¿Qué espera que ocurra si se aumenta la pCO2 (de 0.03% a 0.1%) en la
atmósfera donde se crecen plantas C3?. Fundamente su hipótesis.
Plantas C4
En 1979 Hatch y Slack describieron el ciclo C4, característicos de algunas plantas
que habitan en regiones tropicales y subtropicales, como el maíz y caña de azúcar,
entre otras.
4
11. a. Resuma el proceso de fijación de CO2 por una planta C4. El Anexo 2 puede
ayudar a responder esta pregunta.
b. ¿Cuál es la enzima que permite la fijación del CO2 atmosférico al PEP?
c. Indique si las plantas C4 tienen enzima rubisco y fotorrespiran.
d. ¿Por qué las plantas C4 son más eficientes que las C3 en la fijación de CO2
atmosférico?
Plantas CAM (Crassulaceum Acid Metabolism)
12. Estas plantas habitan en regiones áridas, caracterizadas por la limitación de
agua.
a. Establezca las principales diferencias entre las plantas C4 y las CAM.
b. ¿Qué ventajas obtienen estas plantas de la fijación del CO2 durante la noche?
c. Indique la enzima clave en la fijación nocturna del CO2.
Regulación de la fijación de CO2
La regulación de la fotosíntesis por luz, se presenta para trabajar en foro.
13. La enzima rubisco se activa a pH alcalino y por lo tanto como consecuencia de
la actividad de los fotosistemas, en condiciones de luz. ¿Cómo explica que el pH
del estroma del cloroplasto se alcalinice en presencia de luz?
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