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Sofía Virginia Hernández Rubio

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4to B de secundaria

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Biología

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Es el proceso en el cual la energía de la luz se convierte en energía química en forma de azúcares. En un proceso impulsado por la energía de la luz, se crean moléculas de glucosa (y otros azúcares) a partir de agua y dióxido de carbono, mientras que se libera oxígeno como subproducto. Las moléculas de glucosa proporcionan a los organismos dos recursos cruciales: energía y carbono fijo (orgánico).

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1. Absorción: en la etapa de absorción la planta absorbe agua y minerales del entorno, generalmente mediante sus raíces.

2. Circulación: en esta etapa de la fotosíntesis de las plantas los nutrientes absorbidos circulan a través del vegetal hasta las hojas, que es donde se realizar casi siempre la fotosíntesis.

3. Fotosíntesis: en la etapa propia de la fotosíntesis es donde se lleva a cabo el proceso de transformar agua, dióxido de carbono y luz en energía para la planta. Es un proceso muy complejo en el que pueden diferenciarse dos grandes fases de la fotosíntesis: la fase luminosa y la fase oscura.

4. Alimentación y crecimiento: por último, la planta usa los compuestos producidos para alimentarse y para producir nuevas estructuras y crecer.

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Organelo de la célula dónde se realiza la fotosíntesis

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Organelo de la célula dónde se realiza la fotosíntesis

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Todos los tejidos verdes de las plantas pueden fotosintetizar pero, en la mayoría de las plantas, la mayor parte de la fotosíntesis ocurre en las hojas. Las células de una capa intermedia de tejido foliar llamada mesófilo son el principal lugar donde ocurre la fotosíntesis.

En casi todas las plantas hay unos pequeños poros llamados estomas en la superficie de las hojas, los cuales permiten que el dióxido de carbono se difunda hacia el mesófilo y el oxígeno hacia el exterior.

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Durante la fase luminosa, se produce un conjunto de procesos bioquímicos en las hojas de las plantas mediante la acción de la luz. La energía luminosa es captada por unas estructuras llamadas fotosistemas. A partir de la ruptura de moléculas de agua, la energía química liberada se utiliza para sintetizar dos moléculas básicas del metabolismo vegetal: el ATP y el NADP.

La formación de ATP se denomina fotofosforilación, y existen dos variantes de esta: la cíclica y la acíclica. Esta fase luminosa es necesaria para la siguiente etapa, la fase oscura, que necesariamente se produce en ausencia de luz. Ocurre en los cloroplastos y depende directamente de los productos obtenidos en la fase luminosa.

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En la fase oscura (que se produce en el estroma), la ribulosa bifosfato se suma al dióxido de carbono gaseoso (CO₂) presente en el aire, dando como resultado la producción de compuestos orgánicos, principalmente hidratos de carbono o azúcares, compuestos cuyas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Toda esta cadena de transformación se denomina ciclo de Calvin.

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1. Fijación: La primera enzima que interviene en el ciclo de Calvin se denomina RUbisCO, y fija 3 átomos de CO₂ atmosférico uniéndolos a 3 unidades de ribulosa bifosfato. El resultado de tal unión son 6 moléculas de 3-fosfoglicerato.

2. Reducción: La molécula anterior se transforma en 1,3 bisfosfoglicerato por la acción de 6 unidades de ATP (generado en la fase luminosa), y dicho compuesto se transforma en G3P por acción de 6 unidades de NADPH. Una de estas dos moléculas de G3P pasa a las vías metabólicas de la planta para producir compuestos superiores como glucosa o almidón, pero eso se explicará más adelante.

3. Regeneración: Finalmente, la adición de fósforo mediante 3 ATP acaba generando una nueva molécula de ribulosa-1,5-bisfosfato, que desencadenará el proceso de nuevo.

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Introducción a la fotosíntesis (artículo) | Khan Academy

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Conversión de energía luminosa a energía química. Reacciones de fotosíntesis, dónde se llevan acabo y su importancia ecológica.

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Por Mª Belén Acosta, Técnica en jardinería y recursos naturales y paisajísticos.

La fotosíntesis es un proceso que, aunque todos hemos oído mencionar numerosas veces, no todo el mundo conoce en profundidad. Y es algo a lo que vale la pena dedicar unos minutos, pues se trata de uno de los principales responsables de que la vida en nuestro planeta sea tal y como lo es ahora.

Si quieres aprender más acerca de dónde se produce o cómo se realiza la fotosíntesis, acompáñanos en este artículo de EcologíaVerde en el que aclaramos qué es la fotosíntesis, su proceso y su importancia, entre más detalles.

Qué es la fotosíntesis y cuál es su función

Para empezar, hay que aclarar que la fotosíntesis es un proceso mediante el cual los organismos vegetales y algunas bacterias son capaces de crear materia orgánica a partir de materia inorgánica y luz. Esto es lo que diferencia a los organismos autótrofos, capaces de sintetizar su propio alimento a partir de sustancias inorgánicas, de los heterótrofos, que necesitan alimentarse de organismos autótrofos o de otros heterótrofos. Te recomendamos leer estos otros artículos de EcologíaVerde sobre los Organismos autótrofos: qué son, características y ejemplos y la Diferencia entre organismos autótrofos y heterótrofos con ejemplos.

Fórmula de la fotosíntesis

Como todo proceso químico, la fotosíntesis tiene su fórmula. En este caso, es igual en todas las plantas y organismos capaces de llevarla a cabo:
6 H2O + 6 CO2 + luz = C6H12O6 + 6 O2
¿Qué significa todo esto? Que para realizar el paso elemental de la fotosíntesis son necesarias 6 moléculas de agua (H2O), 6 moléculas de dióxido de carbono (CO2), y el aporte de fotones, o energía lumínica. Gracias a los cloroplastos y al proceso de fotosíntesis, estos ingredientes se acaban transformando en una molécula de glucosa (C6H12O6) y 6 moléculas de oxígeno (02). El oxígeno es expulsado de vuelta a la atmósfera, mientras que la glucosa se utiliza para proporcionar energía a la planta y producir compuestos como proteínas, almidón o lípidos, entre otros.

Entonces, ¿cuáles son los productos resultantes de la fotosíntesis? Los productos resultantes de este proceso son la glucosa y el oxígeno.

Fases de la fotosíntesis

Hay varias etapas de la fotosíntesis. Cuando nos referimos a la fotosíntesis de las plantas, que es lo más común, diferenciamos 4 etapas o fases principales: absorción, circulación, fotosíntesis y alimentación.

1. Absorción: en la etapa de absorción la planta absorbe agua y minerales del entorno, generalmente mediante sus raíces.

2. Circulación: en la etapa de circulación, los nutrientes absorbidos circulan a través del vegetal hasta las hojas, que es donde se realizar casi siempre la fotosíntesis.

3. Fotosíntesis: en la etapa propia de la fotosíntesis es donde se lleva a cabo el proceso de transformar agua, dióxido de carbono y luz en energía para la planta. Es un proceso muy complejo en el que pueden diferenciarse dos grandes fases de la fotosíntesis: la fase luminosa y la fase oscura. En la fase luminosa, la planta utiliza la energía lumínica para convertir las moléculas de CO2 y H2O en ATP, una unidad básica de energía bioquímica que todos los seres vivos usamos. Los responsables de esto son los cloroplastos, unos orgánulos que cuentan con su propio ADN y están presentes en todos los seres vivos capaces de llevar a cabo el proceso de fotosíntesis gracias a la clorofila que contienen, que les da a las plantas su color verde característico. Aquí puedes aprender más sobre Qué es la clorofila y sus tipos. En la fase oscura, el ATP producido en la fase luminosa se transforma en materia orgánica, en un proceso químico complejo que ya no necesita de luz.

4. Alimentación y crecimiento: por último, la planta usa los compuestos producidos para alimentarse y para producir nuevas estructuras y crecer.

Por qué es importante la fotosintesis

La importancia de la fotosíntesis es vital en nuestro planeta. Sin la acción durante millones de años de los primeros organismos fotosintéticos, la atmósfera no se habría cargado de los niveles de oxígeno que permitieron la formación de la capa de ozono. Sin la capa de ozono, la radiación ultravioleta del Sol no habría permitido la vida terrestre, relegando las posibilidades de subsistencia a los organismos acuáticos, protegidos de los rayos UV.

La fotosíntesis es la responsable del oxígeno que permite vivir a todos los animales. Sin embargo, es fácil caer en el error de pensar que las grandes masas forestales del planeta son las responsables de buena parte de la producción de oxígeno, pues no es así. Los grandes bosques y selvas son importantes y vitales por muchos otros motivos, pero la realidad es que la respiración de las plantas y la gran cantidad de vida que contienen acaban resultando en que su aporte positivo de oxígeno es bastante reducido.

Para encontrar la base de la producción de oxígeno en la Tierra hay que dirigirse precisamente al mar, y saber mirar a cosas muy pequeñas. El fitoplancton está formado por algas unicelulares y cianobacterias fotosintéticas que no pueden apreciarse a simple vista y que, sin embargo, suponen la base irreemplazable de la cadena trófica marina y de la producción de oxígeno en nuestro planeta. Entre el 50% y el 85% del oxígeno producido actualmente en el planeta, es liberado por estos microorganismos autótrofos, a los cuales les debemos prácticamente todo. Aquí puedes aprender más sobre Qué es el fitoplancton.

Si deseas leer más artículos parecidos a Fotosíntesis: qué es, fases e importancia, te recomendamos que entres en nuestra categoría de Curiosidades de la naturaleza.

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Fotosíntesis: qué es, fases e importancia - Resumen con esquemas

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Por Mª Belén Acosta, Técnica en jardinería y recursos naturales y paisajísticos. La fotosíntesis es un proceso que, aunque todos hemos oído mencionar numerosas veces, no todo el mundo conoce en profundidad. Y es algo a lo que vale la pena dedicar unos minutos, pues se trata de uno de los principales responsables de que la vida en nuestro planeta sea tal y como lo es ahora.

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30 semillas de frijol de castilla

10 recipientes de vídrio

10 hojas de papel toalla absorbente

1 jeringa

Agua

2 cajas de cartón

Tijera

Lápiz

1 cartúlina negra

Regla

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Esta planta es una hierba anual, lo que significa que completa su ciclo biológico en el período de 1 año. Tiene muchas variedades, por lo que sus características son ligeramente diferentes entre sí. Algunas son pequeñas con sus 20 a 60 centímetros de altura, pero otras llegan a crecer y extenderse hasta alcanzar 2 o 3 metros de longitud. Si se le deja a sus anchas, trepa por estructuras a la manera de las vides. Tienen una raíz primaria con varias raicillas a los lados.

Orden: Fabales
Familia: Fabaceae
Género: Phaseolus

Sus hojas crecen de forma alterna a lo largo de los tallos. Cada una cuenta con 3 folíolos ovalados de unos 6-15 centímetros de longitud y 3-11 centímetros de ancho. Su superficie es verde o púrpura y sus bordes son suaves. Las flores se distinguen por su vivo color rosado, púrpura, rojo-púrpura y a veces blanco. Crecen solas o en pares a lo largo de racimos, y cuentan con 1 ovario y 10 estambres.

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1. Colocar dentro de cada recipiente de vidrio una hoja de papel toalla absorbente, doblar esta a la mitad dos veces para lograr que entre en el recipiente.

2. Poner 3 semillas en cada recipiente entre la hoja de papel toalla absorbente.

3. Llenar la jeringa con unos 3 mililitros de agua y echarla dentro del recipiente con la hoja de papel toalla y las semillas.

4. Colocar el recipiente en un lugar donde le llegue luz solar.

5. Repetir estos últimos 4 pasos, 10 veces.

6. Con el transcurrir de los días, repetir el paso número 3 dependiendo del estado de la hoja de papel toalla. (Tocar la hoja de papel toalla diariamente para asegurar de que dicha no esté demasiado húmeda o seca)

7. Repetir el paso anterior hasta que las plantas cuenten con 3 o 4 hojas verdaderas.

8. Tomar nota de los días transcurridos desde la germinación hasta la separación de las plantas (con 3 a 4 hojas verdaderas) en dos grupos.

9. Separar las plantas en dos grupos. Un grupo de plantas se quedará en la zona de luz natural y las plantas del otro grupo colocarlas en oscuridad, dentro de una caja de zapatos. Colocar la caja de forma vertical y cubrirla internamente de papel/cartón negro; hacerle un orificio de 5 cm de diámetro en la parte superior izquierda y colocar una separación interna con un orificio de 5 cm hacia el lado derecho.

10. Mantener las plantas en luz y en oscuridad por 11 días. Realizar las observaciones y anotar los resultados día a día. No descuidar los cuidados adecuados para que las plantas de ambos grupos, continúen con su desarrollo: riego, ventilación.

11. Con ayuda de una cámara registrar las diversas etapas de esta experiencia.

12. Al momento de tomar nota de las observaciones, tener en cuenta el tamaño (cm) del tallo.

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9. Separar las plantas en dos grupos. Un grupo de plantas se quedará en la zona de luz natural y las plantas del otro grupo colócalas en oscuridad, debajo de la cama.

10. Mantener las plantas en oscuridad por 11 días. Realizar las observaciones y anotar los resultados día a día. No descuidar los cuidados adecuados para que las plantas de ambos grupos, continúen con su desarrollo: riego, ventilación.

11. Con ayuda de una cámara registrar las diversas etapas de esta experiencia.

12. Al momento de tomar nota de las observaciones, tener en cuenta el tamaño (cm) del tallo.

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A partir de los datos recolectados en esta experimentación, podemos decir que las plantas sí dependen de la luz solar para desarrollarse en su totalidad. De esta manera, la hipótesis es correcta, pues las plantas que fueron expuestas a la oscuridad, a pesar de que el tallo siguió creciendo, dicho no se desarrolló tal como lo hizo el tallo de las plantas que estuvieron expuestas a la luz. De hecho se puede evidenciar que en el caso de las plantas en oscuridad el tallo creció, pero hacía el lado dónde llegaba luz, debido a que estaban en busca de la energía luminosa para poder alimentarse.

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Con respecto a los resultados, las primeras dos plantas, siendo estas las expuestas a la luz, durante los 11 días su tallo llegó a crecer un aproximado de 5 cm entre ambas. Por otro lado, el tallo de las plantas que estuvieron expuestas a la oscuridad llegó a crecer 2 cm aproximadamente entre las dos plantas, siendo prueba esto de que las plantas que son expuestas solo a la fase oscura podrán seguir desarrollándose, pero con deterioro, pues la luz es lo que le permite a la planta desarrollarse en su totalidad,

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La fase oscura depende de que la fase luminosa se lleve a cabo simultáneamente; sin embargo, la fase luminosa puede funcionar sola, liberando el oxígeno obtenido del agua.
Todas las plantas requieren la luz del sol para elaborar su alimento; esta les permite crecer y desarrollarse adecuadamente. Cuando las plantas carecen de la luz del Sol, inicialmente pierden su color, luego dejan de fabricar alimento, se debilitan y, finalmente, mueren. Algunas plantas, para su crecimiento y desarrollo, necesitan mayor cantidad de luz que otras.
Teniendo esto como indicador, las plantas que recibieron luz, pueden seguir creciendo sin complicaciones, a menos que se de la intervención de una variable interviniente, pues gozan de ambas fases, mientras que las plantas que no recibieron luz solo realizaban la fase oscuro, pues no tenían luz solar de la cual alimentarse, por este motivo, su desarrollo se vio altamente afectado, evidenciado en el crecimiento del tallo el cual fue mínimo y con la alteración del crecimiento hacia el lado.

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El proceso de obtención de la energía de la luz solar y su almacenamiento en forma de biomoléculas es base para el mantenimiento de la mayor parte de los seres vivos

Prácticamente toda actividad de los seres vivos se realiza gracias a la energía que nos llega del sol. Toda la energía que empleamos como seres vivos heterótrofos procede de lo que comemos, y en última instancia, de las plantas, algas y otros organismos fotosintéticos, que captan la energía de la luz solar. Y así sucede en casi toda la biosfera.

Son excepción algunos grupos de bacterias, arqueas y otros microorganismos que obtienen su energía a partir de reacciones químicas, generalmente en el fondo de los océanos. Pero para el resto de los seres vivos, la fotosíntesis es un proceso metabólico esencial y el sostén de la mayor parte de las formas de vida de la tierra.

El esquema general de la fotosíntesis es fácil de comprender: la planta obtiene del ambiente dióxido de carbono y agua, y gracias a la luz solar, obtiene glucosa, desprende oxígeno, y emite la mitad del agua que absorbió. La reacción química tiene, pues, esta pinta:

6CO₂ + 12H₂O + luz solar → C₆H₁₂O₆ (glucosa) + 6O₂ + 6H₂O.

Pero el proceso no es tan sencillo como puede parecer en un principio; de hecho, se produce en dos fases claramente diferenciadas y, ambas, complejas.

La fase luminosa

El proceso de la fotosíntesis se inicia cuando la luz del sol impacta sobre una hoja, más específicamente, sobre los fotosistemas, estructuras proteicas que se encuentran en las membranas de los cloroplastos, los orgánulos celulares encargados de hacer la fotosíntesis en algas y plantas.

Los fotosistemas se componen a su vez de dos partes: el complejo antena y el centro de reacción. El complejo antena es un área recubierta de clorofila, que capta la energía de la luz solar y la transforma en energía química. La clorofila es un pigmento que vemos de color verde; esto se debe a que absorbe las longitudes de onda correspondientes al rojo y al azul, y refleja la longitud de onda verde.

El complejo antena funciona como una suerte de embudo de luz, que dirige la energía lumínica al centro de reacción. En él, el fotón de luz excita la molécula de clorofila, que libera un electrón, que es captado por un aceptor primario. El electrón que necesita entonces la clorofila es obtenido de romper una molécula de agua, lo que genera, por un lado, protones en el interior de la membrana, y por otro oxígeno como producto de desecho, que luego será liberado a la atmósfera.

En el proceso, ese electrón excitado y captado por el aceptor primario reduce una coenzima, denominada nicotinamida adenina dinucleótido fosfato ( NADP⁺), que pasa a NADPH. Por otra parte, los protones que se forman en el interior de la membrana al romperse la molécula de agua forman un gradiente respecto al exterior. Son liberados a través de una proteína llamada ATP-sintasa que forma un túnel en la membrana, y que, como si de una turbina se tratase, aprovecha el flujo de protones al exterior para reducir una molécula de ADP a ATP, la moneda de cambio energético celular por excelencia.

Nótese que aunque en esta fase intervienen el agua y la luz solar, el dióxido de carbono aún no ha entrado en escena.

La fase oscura o de síntesis

Tanto el NADPH como el ATP son moléculas altamente reactivas, con una vida útil muy corta, y que no pueden salir de la célula. Para que toda la planta pueda nutrirse, hasta la última célula de sus raíces, y para que, en última instancia, estas plantas puedan nutrir al resto de los seres vivos, es necesario almacenar esa energía en moléculas más estables. Este proceso se denomina ciclo de Calvin.

Es ahora cuando entra en juego una de las proteínas más importantes de la biosfera, y probablemente la enzima más abundante del mundo. La rubisco (acrónimo de ribulosa 1,5-bisfosfato carboxilasa-oxigenasa). Esta proteína canaliza el CO ₂ obtenido de la atmósfera y, con la participación del agua, lo ensambla en un compuesto de 5 carbonos, la ribulosa 1,5-bisfosfato. Como resultado de esta reacción se obtienen dos moléculas de 3-fosfoglicerato, de tres carbonos.

A partir de ahí, y empleando como fuente de energía el ATP y el NADPH antes producido por la fase luminosa -y que vuelven a quedar como ADP y NADP⁺- se inicia el ciclo de Calvin. Esta compleja reacción química termina dando como resultado glucosa y ribulosa 1,5-bisfosfato, que regenera el ciclo. Por cada seis moléculas de CO₂ y seis de H₂O, se forma una molécula de glucosa.

¿La fase oscura sucede de noche?

Hay cierta confusión con el término " fase oscura de la fotosíntesis ". Aunque hoy se habla de "fase de síntesis", en origen se denominó "fase oscura" porque se pensaba que era un proceso independiente de la luz. Así como está claro que la fase luminosa solo sucede de día, hay quienes piensan que la fase oscura puede suceder tanto de día como de noche, o incluso que solo sucede de noche. Incluso así aparece aún en algunos libros de texto. Sin embargo, no es cierto.

El dióxido de carbono se obtiene a través de los estomas, y en la mayor parte de las plantas -las que tienen metabolismo denominado C3-, solo se abren durante el día. Es decir, solo mientras hay luz las plantas pueden obtener CO₂ de la atmósfera para alimentar el ciclo de Calvin. Y aunque las plantas con metabolismos distintos -denominadas C4 y CAM- funcionan de otra manera, siguen empleando el dióxido de carbono solo de día.

La "fase oscura" solo puede suceder de día

El ciclo de Calvin, el pilar central de la mal llamada "fase oscura" de la fotosíntesis, requiere de dos reactivos muy importantes ya mencionados: el NADPH y el ATP, que se producen durante la fase luminosa, por la liberación de electrones del agua y por el gradiente de protones que activa la ATP-sintasa. Y como se ha indicado, ambas moléculas son muy inestables. No se pueden almacenar; donde se producen se consumen. Ninguna planta puede conservar sus moléculas de ATP y NADPH sintetizadas de día hasta la noche para realizar el ciclo de Calvin. Así como la fase luminosa de la fotosíntesis puede funcionar por sí sola, liberando oxígeno obtenido del agua, la fase oscura necesita que la fase luminosa se esté produciendo simultáneamente. Y dado que de noche no puede suceder la fase luminosa, tampoco la fase oscura.

Pero el problema es aún más profundo. Y es que, aunque existiera una fuente alternativa que proporcionara el ATP y el NADPH necesarios para el ciclo de Calvin tampoco funcionaría, porque la enzima central del ciclo de Calvin, la rubisco, solo se activa con la luz. De modo que, en condiciones de oscuridad, el motor principal de la "fase oscura" simplemente se detiene.
Referencia: Álvarez Nogal, R. 2015. Citología e histología de las plantas. Eolas. Campbell, W. J. et al. 1992. Light Activation of Rubisco by Rubisco Activase and Thylakoid Membranes. Plant and Cell Physiology, 33(6), 751-756. DOI: 10.1093/oxfordjournals.pcp.a078314 Hunt, S. 2003. Measurements of photosynthesis and respiration in plants. Physiologia Plantarum, 117(3), 314-325. DOI: 10.1034/j.1399-3054.2003.00055.x Stirbet, A. et al. 2020. Photosynthesis: basics, history and modelling. Annals of Botany, 126(4), 511-537. DOI: 10.1093/aob/mcz171

Vary (Álvaro Bayón)

Soy doctor en biología, especializado en especies invasoras. Intento divulgar sobre ciencia y naturaleza mientras lucho férreamente contra las pseudociencias y el pensamiento mágico. Cuando me queda tiempo, cazo pokémon y hago artesanía. Además, soy (un poco) adicto al twitter.

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El proceso de obtención de la energía de la luz solar y su almacenamiento en forma de biomoléculas es base para el mantenimiento de la mayor parte de los seres vivos Prácticamente toda actividad de los seres vivos se realiza gracias a la energía que nos llega del sol.

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Práctica de laboratorio la fotosíntesis

Martín Soto Hernández

Resumen

La fotosíntesis es un proceso anabólico que hace las células de la planta que tienen cloroplastos. Estos organelos se caracterizan por contener una doble membrana que las define. Dentro de los cloroplastos es el estroma, que contiene los sacos aplanados llamados tilacoides. En el talacoides las membranas son enzimas que capturan la energía de la luz necesaria para el proceso de fotosíntesis, que se lleva a cabo en dos fases: claros y oscuros. Se realiza la fase de la luz en el tolacoides. Al final del gas oxígeno producido, que se libera a la atmósfera y la energía en forma de moléculas de ATP. La fase oscura se produce en el estroma sin luz, aunque se realiza en su presencia; al final de esta fase, hay un carbohidrato simple llamado glucosa. La fotosíntesis es un proceso que transforma la energía del sol en energía química. Consiste básicamente en la producción de azúcares de CO2 (dióxido de coche...).

Palabras clave: Fotosíntesis, Cloroplastos, Tilacoides, ATP, Glucosa, Dióxido de carbono, Clorofila, Autótrofos, Anabolismo.

Abstract

Photosynthesis is an anabolic process that made the plant cells which have chloroplasts. These organelles are characterized by containing a double membrane that defines them. Inside the chloroplasts is the stroma, containing flattened sacs called thylakoids.
In the talacoides membranes are enzymes that capture light energy required for the process of photosynthesis, which is carried out in two phases: light and dark.
The light phase is performed in the tolacoides. At the end of produced oxygen gas, which is released to the atmosphere and energy in the form of ATP molecules? The dark phase occurs in the stroma without light, although it is done in his presence; at the end of this phase, there is a simple carbohydrate called glucose.
Photosynthesis is a process that transforms the energy of the sun into chemical energy. Basically, consists in the production of sugars from CO2 (car dioxide...).

Key words: photosynthesis, chloroplasts, thylakoids, ATP, glucose, carbon dioxide, chlorophyll, Autotrofos, anabolism.

Objetivo

Que el alumno comprenda y analice que el bióxido de carbono, el agua y la luz son necesarios para que se realice la fotosíntesis, y la síntesis de compuestos orgánicos la forma de alimentación de los vegetales y el desprendimiento de oxígeno es uno de los resultados del proceso de la fotosíntesis.

Introducción

Las plantas son capaces de producir sus propios alimentos a través de un proceso químico llamado fotosíntesis. Para realizar la fotosíntesis las plantas disponen de un pigmento de color verde llamado clorofila que es el encargado de absorber la luz adecuada para realizar este proceso. Además de las plantas, la fotosíntesis también la realizan las algas verdes. Estos seres capaces de producir su propio alimento se conocen como autótrofos.

La fotosíntesis es un proceso anabólico que realizan las células vegetales que tienen cloroplastos. Estos organelos se caracterizan por contener una doble membrana que las delimita. En el interior de los cloroplastos se encuentra el estroma, que contiene sacos aplastados denominados tilacoides.

En las membranas de los talacoides se localizan las enzimas que captan la energía luminosa necesaria para el proceso de la fotosíntesis, el cual se lleva a cabo en dos fases: luminosa y oscura.

La fase luminosa se realiza en los tolacoides. Al finalizar se produce oxígeno gaseoso, que es liberado a la atmósfera y moléculas de energía en forma de ATP. La fase oscura se efectúa en el estroma sin necesidad de luz, aunque se realiza en su presencia; al finalizar esta fase se produce un carbohidrato simple llamado glucosa.

La fotosíntesis es un proceso que transforma la energía de la luz del sol en energía química. Consiste, básicamente, en la elaboración de azúcares a partir del C02 (dióxido de carbono) minerales y agua con la ayuda de la luz solar. Es decir forman materia orgánica y oxígeno. La reacción global es, la siguiente.

Para llevar a cabo este proceso se ocupa alguna planta acuática, como ejemplo la elodea (Anacharis sp), planta de agua dulce, libera grande cantidades de oxígeno, posee hojas pequeñas y delgadas, los cloroplastos de la elodea presentan una forma esférica observándolos al microscopio, y su característico color verde generado por la presencia de clorofila.

Material por laboratorio

1 embudo con talle largo

1 vaso de precipitados de 300 ml.

1 vaso de precipitados de 250 ml.

1 tubo de ensayo 10X200

1 lámpara

Material por alumno

Ramas de planta acuática (elodea)

Fósforos de madera

1 palillo o aplicador de madera.

Procedimiento

1. Se coloca la planta acuática (elodea) dentro del embudo.

2. Colocar el embudo con la elodea dentro del vaso de precipitados de 300 ml. En forma invertida, como se muestra a continuación.

3. Llena con agua el vaso que contiene el embudo y la elodea, auxiliándote con otro vaso, colocando el agua muy despacio hasta el talle del embudo, para no generar burbujas antes de colocarle la lámpara.

4. Coloca el tubo de ensaye en el talle o tubo del embudo.

5. Prende la lámpara en dirección del embudo y la elodea y observa que sucede.

6. Esperar a que se genere oxígeno en el tubo de ensaye y posteriormente con un fósforo encendido observa lo que pasa dentro del tubo.

7. Si se forma un destello dentro del tubo ¿qué es lo que sucedió?

Realiza tus conclusiones y observaciones

Contesta lo siguiente como cuestionario

¿Cuáles son los productos para que se inicie la fotosíntesis?

¿Qué es la fotosíntesis?

Si aparecen burbujas dentro del embudo, ¿qué gas se está generando como resultado de la fotosíntesis?.

¿Cuál es su función que realiza el dióxido de carbono en la fotosíntesis?

¿Cuál es el papel de la luz en la fotosíntesis?

¿Por qué se coloca el recipiente a la luz solar?

¿Qué función realiza la elodea?

¿Qué relación existe entre la elodea, el agua y la luz?

¿En qué proceso participa el bióxido de carbono?

Calificación obtenida al término de tu práctica
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Imágenes

Bibliografía

Ciencias Naturales

Carlos A. Miguel-Araceli del Cañizo-Ángel Costa

B.U.P. EVEREST

León, España.

Profesor Investigador de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo

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Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo

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Martín Soto Hernández Resumen La fotosíntesis es un proceso anabólico que hace las células de la planta que tienen cloroplastos. Estos organelos se caracterizan por contener una doble membrana que las define. Dentro de los cloroplastos es el estroma, que contiene los sacos aplanados llamados tilacoides.

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La fotosíntesis de las plantas es uno de los procesos fundamentales que mantiene el equilibrio de los ecosistemas y la vida en la Tierra. ¿Sabes cuál es la importancia de la fotosíntesis? ¿Sabes por qué es importante el dióxido de carbono en la fotosíntesis? Te lo contamos todo a continuación:

¿Qué es la fotosíntesis de las plantas?

La actual deforestación hace que la absorción de carbono disminuya cada vez más, emitiendo mayor cantidad de gases de efecto invernadero, lo que ha ocasionado que la atmósfera se caliente y que los cambios en el clima sean cada vez más extremos. En un escenario de cambio climático, la importancia de la fotosíntesis aumente.

Es uno de los mecanismos bioquímicos más importantes del planeta, ya que implica la fabricación de nutrientes orgánicos que almacenan la energía lumínica del Sol en distintas moléculas útiles (carbohidratos). Por este motivo, su nombre proviene de las voces griegas foto, "luz", y synthesis, "composición".

Después, las moléculas orgánicas sintetizadas se pueden emplear como fuente de energía química para sostener procesos vitales, como la respiración celular y el metabolismo.

Para que se produzca la fotosíntesis de las plantas, es necesaria la presencia de clorofila, un pigmento sensible a la luz solar y que es aquel que les confiere a las plantas su característico color verde. Este pigmento se encuentra en los cloroplastos, estructuras celulares de diverso tamaño propias de las células vegetales.

Tipos de fotosíntesis

Las plantas acuáticas y terrestres pueden realizar la fotosíntesis, pero también otras especies vegetales como los helechos, las algas y algunas bacterias de vida libre. Para ello, tienen dos formas:

Fotosíntesis oxigénica, aquella que produce azúcares útiles para la planta y, a su vez, consume dióxido de carbono (CO2) y subproduce oxígeno (O2). Este tipo es fundamental para la respiración, dado que funciona con el intercambio de gases a la inversa.

Fotosíntesis anoxigénica, aquella que no produce oxígeno (O2), pero aprovecha la luz solar para romper moléculas de sulfuro de hidrógeno (H2S). De esta manera, libera azufre a su entorno o lo acumula en el interior de las bacterias que son capaces de llevarla a cabo.

El intercambio de gases que se produce durante la fotosíntesis es fundamental para los ecosistemas y para la vida. Esto se debe a que permite la creación y circulación de la materia orgánica y la fijación de materia inorgánica.

5 cosas beneficios que aportan las plantas

La fotosíntesis es un proceso neurálgico para la vida en la tierra. Gracias a la luz, las plantas capturan dióxido de carbono (CO2) y expulsan oxígeno durante el día. Por las noches sucede lo contrario, capturan oxígeno y liberan dióxido de carbono. Este proceso facilita la vida en la Tierra, ya que nos proporciona el oxígeno que necesitamos para respirar.

1. Mantienen el equilibrio de los gases atmosféricos. Gracias a la fotosíntesis, el oxígeno consumido en la respiración y la combustión puede reemplazarse. De esta manera se evita el incremento de dióxido de carbono.

2. Son la base de la alimentación de muchos organismos vivos. El ciclo de vida comienza gracias a las plantas, puesto que es el sustento alimenticio (de una manera u otra), de los seres vivos y la biodiversidad que habita el planeta.

3. Tienen propiedades medicinales: Desde tiempos remotos, gran cantidad de las medicinas que utilizamos proviene directamente de las plantas. Muchos químicos se extraen de ellas y se utilizan en la producción de una amplia variedad de fármacos.

4. Sirven como materiales de construcción. La madera o el bambú son alguno de los ejemplos. También se pueden utilizar para generar energía a través de la combustión o para fabricar materiales como el papel.

5. Protegen el suelo. La descomposición de la materia orgánica, en su mayoría plantas, le permite al suelo obtener los nutrientes necesarios para la agricultura.

Animales vinculados a la fotosíntesis

Todos sabemos que la fotosíntesis es un proceso asociado a las plantas que las diferencian de los animales. Sin embargo, existen animales muy vinculados siendo capaces de llevar a cabo este proceso.

Un ejemplo de esto es la Elysia Chlorotica, comúnmente conocida como babosa esmeralda. Es uno de los animales más extraños que existen en el mundo y que suele habitar en Norteamérica, concretamente en el litoral Atlántico. La babosa esmeralda tiene forma de hoja y un intenso color verdoso que contrasta con sus manchas en tonos blancos o rojos. Su gran parecido con las hojas de cualquier planta hace que el camuflaje sea su mejor arma siendo prácticamente imperceptible para los ojos de sus depredadores.

Pero, lo característico de este animal es su capacidad de fotosintetizar. La babosa esmeralda se alimenta de un alga xantofícea de la extrae sus cloroplastos y los incorpora en sus células digestivas. Esto le otorga que, a lo largo de su crecimiento, adquiera el poder de alimentarse de la luz solar como si de una planta se tratarse. Este proceso se llama cleptoplastia y pueden desarrollarlo entre 9 y 12 meses.

Otra de las especies animales vinculadas a la fotosíntesis son los corales. Lo hacen gracias a las algas que se alojan dentro de los corales. Mientras los corales protegen a las algas, éstas les ofrecen alimento ayudando a su vez a su calcificación.

La fotosíntesis y el futuro del planeta

La fotosíntesis se consagra como un mecanismo natural que mantiene el equilibrio de nuestro planeta y la biodiversidad que en ella habita. Para poder asegurar el futuro de la Tierra es necesario proteger sus pulmones. Si continúa la destrucción en zonas como la Amazonia, el cambio climático avanzará de manera drástica y pondrá en peligro nuestra superviviencia.

Mantener nuestras plantas en buen estado supone contribuir al desarrollo de la vida. Es nuestra flora la encargada de mantener el equilibrio de los gases atmosféricos, pero también son la base de alimentación de muchos organismos vivos. El ciclo de vida comienza en las plantas y todo lo que comemos, ya sea animal o vegetal, tiene cierta vinculación con estos seres vivos.

Las plantas llevan millones de años realizando este proceso que ha permitido que nuestra atmósfera se cargara de tales niveles de oxígeno que dieron lugar a la capa de ozono. Si ella, la radiación del Sol no hubiera permitido la creación de vida terrestre en nuestro planeta.

Además, las plantas protegen la calidad de nuestro suelo. Por ello, la deforestación es uno de los grandes problemas que está generando la crisis climática al provocar que se disminuya la capacidad de plantas y arboles de absorber dióxido de carbono. Si no somos capaces de revertir esta problemática situación, el cambio climático acabará alterando la vida de nuestros ecosistemas hasta el punto de convertir nuestro planeta en un lugar inhabitable.

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Fotosíntesis de las plantas: ¿cómo funciona?

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¿Sabes cuál es la importancia de la fotosíntesis de las plantas? Descubre todo sobre este proceso, fundamental para el desarrollo de la vida.

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El clima no fue un aliado en este proceso de experimentación. La humedad ocasionaba que el papel toalla se mantuviera mojado por varios días, poniendo en peligro el crecimiento de la planta.

El cuidado de las plantas, el recordar cuando regarlas, el prestarles atención, siempre será una dificultad pues las plantas se terminan convirtiendo en una responsabilidad.

En mi caso, tuve que plantar mis semillas 3 veces, las dos primeras no germinaban y se murieron, finalmente al tercer intento logré germinarlas y continuar con la segunda etapa de la experimentación. Pero, en definitiva, fue complicado, pues el tiempo era limitado y mis plantas no parecían estar de mi lado.

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Asegurarse de cuándo la planta realmente necesita agua. Para esto siempre toca el algodón, pues si todavía está muy húmedo y le agregas más agua, vas a ahogar a tu planta, pero si está seco durante día, se va a secar.

Realiza la experimentación con tiempo, pues hay muchos factores que la pueden poner en riesgo, no te confíes de nada y siempre está pendiente del desarrollo de tus plantas.

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Gracias a la experimentación e investigación que se llevo a cabo por medio de este trabajo, pude aprender cuales son la fases de la fotosíntesis y la ecuación de la misma. También en que se basa la fase luminosa y la fase oscura y la importancia de cada una para el desarrollo de una planta. Además, aprendí sobre las características morfológicas de las lentejas (semillas que utilice durante la experimentación).

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Estructuras dónde ocurre la fase luminosa

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Estructuras dónde ocurre la fase luminosa

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La fase luminosa es la primera etapa de la fotosíntesis, en la que la luz es absorbida por complejos formados por clorofilas y proteínas llamados fotosistemas (ubicados en los cloroplastos). Durante esta fase, la energía solar se convierte en energía química. La fase luminosa de la fotosíntesis ocurre en la membrana del tilacoide en el cloroplasto.

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La fase oscura, que necesariamente se produce en ausencia de luz. Ocurre en los cloroplastos y depende directamente de los productos obtenidos en la fase luminosa. El ciclo se inicia a partir de un enzima de elevado peso molecular, la ribulosa difosfato carboxilasa (RuBisCo), enzima más abundante en la biosfera), que cataliza la incorporación al ciclo del CO₂ atmosférico, o del agua si se trata de plantas acuáticas. La fase oscura se localiza en el estroma del cloroplasto.