Colegio Antil – Mawida Prof. Maribel Alvear I. Dpto. Biología GUIA

Colegio Antil – Mawida
Prof. Maribel Alvear I.
Dpto. Biología
GUIA DE BIOLOGÍA 3° MEDIO ELECTIVO
LA FOTOSINTESIS
La vida en la Tierra está basada en el carbono (C) y el intercambio de energía. Todas las
criaturas vivientes están hechas de moléculas complejas constituidas sobre la base del átomo de
carbono, el cual es capaz de unirse fuertemente con otros átomos, formando moléculas grandes y
complejas. El carbono necesario para la construcción de estas moléculas proviene de varias
fuentes. Los animales, como el ser humano, lo obtienen de la materia vegetal y animal que
consumen; no obstante, la fuente primaria de carbono es el CO2 atmosférico.
La energía necesaria para convertir el carbono inorgánico en orgánico es la energía
lumínica, que es capturada por los organismos fotosintéticos, quienes la usan para formar
carbohidratos y oxígeno libre a partir de dióxido de carbono y agua. Existe un solo proceso
capaz de hacer esta transformación, la FOTOSÍNTESIS.
La fotosíntesis es el proceso por el cual los vegetales, utilizando la energía de la luz solar,
llevan a cabo una serie de reacciones químicas por las cuales se transforma el CO 2 en azúcares
simples y además libera O2 . A continuación se presenta la ecuación química general de este
proceso:
6CO2 + 6 H2 O + energía lumínica
C6 H12 O6 + 6 O2
En los organismos eucariontes, la fotosíntesis ocurre dentro de organelos conocidos como
CLOROPLASTOS. Dentro de las membranas del cloroplasto está contenida una solución de
compuestos orgánicos e iones, conocida como estroma, y un sistema complejo de membranas
internas fusionadas que forman sacos aplanados llamados tilacoides.
La captura de la energía
luminosa está a cargo de una
serie de pigmentos (moléculas
capaces de absorber luz), estos
son la clorofila (pigmento de
color verde) y los carotenoides
(pigmentos
anaranjadosrojizos), los cuales están
agrupados en los llamados
FOTOSISTEMAS (fotosistema I
y fotosistema II),
y están
ubicados en la membrana de
los tilacoides.
Fases de la fotosíntesis
1. Fase dependiente de la luz: En esta fase, la energía radiante del sol es capturada por los
pigmentos presentes en los fotosistemas. Los electrones de las moléculas de clorofila se
energizan, y tras una serie de reacciones, esta energía es utilizada para formar ATP. Durante
estas reacciones, también se rompen moléculas de agua, de las cuales se obtiene oxígeno
libre, que después difunde al exterior.
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2. Fase independiente de la luz: aunque esta fase no requiere luz, sus reacciones requieren de
los productos de la fase anterior. El ATP y NADPH formados en la fase anterior se utilizan para
reducir el carbono del CO2 a un azúcar simple como la glucosa. La incorporación de CO2 en
compuestos orgánicos se realiza a través de una serie de reacciones cíclicas conocidas como
CICLO DE CALVIN las cuales ocurren en el estroma del cloroplasto.
Además de glucosa, en el estroma se forman aminoácidos, ácidos grasos y almidón.
Factores que afectan la fotosíntesis.
Factores externos
a) Luz: Tanto la longitud de onda como la
intensidad de
la luz pueden afectar la fotosíntesis. Los
pigmentos que
captan la energía luminosa, lo pueden
hacer a diferentes
longitudes de onda. Sin embargo, si se
ilumina una planta
con una longitud de onda superior a 680
nm (nanómetros)
el fotosistema II no actúa. Longitudes de onda entre 280 y
315 nm conocida como luz ultravioleta pueden entorpecer
la capacidad fotosintética y el crecimiento de las plantas.
Las plantas que reciben menos cantidad de luz, realizan
con menor eficiencia la fotosíntesis. Sin embargo si la
intensidad es excesiva, se detiene el proceso fotosintético.
b) Concentración de CO2 : si la intensidad
luminosa es suficiente y constante, al aumentar
la cantidad de CO2 aumenta el rendimiento
fotosintético, hasta que se alcanza un valor
máximo. Es decir, la falta de él
disminuye la productividad y en exceso se
satura, dado que depende de enzimas.
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c) Temperatura: El aumento de la temperatura produce
un aumento del rendimiento de la fotosíntesis debido al
incremento de la actividad de las enzimas, que es
máxima, a un determinado valor de temperatura, pero
sobrepasado este valor, la actividad enzimática disminuye
y con ello el rendimiento de la fotosíntesis. Debido a las
variaciones de la temperatura en los diferentes tipos de
climas, algunas plantas se han adaptado a diferentes
temperaturas.
d) Agua: Cuando el clima es excesivamente seco, los estomas se
cierran para evitar la pérdida de agua, lo que dificulta el paso de agua
y CO2 con la consiguiente disminución de la actividad fotosintética.
Factores internos
Corresponden principalmente a la estructura de la hoja, por ejemplo el grosor de la cutícula y/o
epidermis y el nº de estomas. Estos factores influyen directamente en la difusión de CO2 y O2 , así
como en la pérdida de agua.
Actividades
1. ¿Por qué la fotosíntesis requiere de luz solar y CO2 ?
2. ¿Qué función cumplen los pigmentos en la fotosíntesis?
3. Explica como se produce el O2 durante la fotosíntesis.
4. Explica brevemente los principales acontecimientos involucrados en la fotosíntesis.
5.
3
6.
7.
8. El gráfico muestra los resultados de un experimento relacionado con la actividad fotosintética de
cierta especie vegetal.
¿Cuál de las siguientes hipótesis se puso a prueba con este experimento?
B.
C.
D.
E.
La tasa fotosintética es afectada por la concentración de CO2 disponible.
La tasa fotosintética es afectada por la cantidad de CO2, agua y luz.
La tasa fotosintética es afectada por la cantidad de agua disponible.
La tasa fotosintética es afectada por la cantidad de luz.
La tasa fotosintética es afectada por la temperatura.
- Tasa Fotosintética +
A.
- Intensidad luminosa +
9.
4
10. Observa la ecuación que representa a la fotosíntesis y responde las preguntas 11 y 12 y 13.
C6H12O6 +
CO2 + H2O+ 686 Calorias/mol
11. ¿A que corresponde
¿?
¿?
en la ecuación?
A) a el calor.
B) a las sales minerales.
C) a el vapor de agua.
D) a la glucosa.
E) a el oxígeno.
12 ¿En la naturaleza quién aporta las 686 Cal/mol?
A) el ATP.
B) el agua.
C) los nutrientes.
D) el sol.
E) las sales minerales.
13. ¿En qué parte de la célula ocurre esta reacción?
A) en el citoplasma.
B) en la mitocondria.
C) en el cloroplasto.
D) en el núcleo.
E) en el retículo endoplasmático
14.El gráfico muestra los resultados de dos experimentos relacionados con la actividad
fotosintética de cierta especie vegetal.
¿Qué cambió en el experimento 2 respecto al 1?
I.
II.
III.
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) I y II
E) I, II y III
Se aumentó la temperatura.
Se aumentó la concentración de
Se aumentó la concentración de
- Tasa Fotosintética +
Experimento 2
Experimento 1
CO2.
sales minerales.
-
Intensidad luminosa +
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