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Curso:
Biología

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La fotosíntesis es un proceso químico que convierte dióxido de carbono en compuestos orgánicos utilizando la energía lumínica, normalmente energía solar. Este proceso se realiza en determinadas células vegetales a partir de materia inorgánica.

La fotosíntesis se produce en las plantas, las algas, y algunos grupos de bacterias. En estos procesos fotosintéticos la energía lumínica se transforma en energía química estable.  Sin embargo, no todos los organismos que utilizan la luz como fuente de energía efectúan la fotosíntesis.

Este proceso permite reducir la cantidad de dióxido de carbono (CO₂) en la atmósfera de una manera natural. Tiene una importancia crucial para la vida en la Tierra.

¿Cuál es la reacción química de la fotosíntesis?

Durante la fotosíntesis, con la mediación de las moléculas de clorofila, la radiación solar convertirá seis moléculas de CO₂ y seis moléculas H₂O en una molécula de glucosa (C₆H₁₂O₆),  que es un azúcar fundamental para la vida de la planta.

La fotosíntesis es el proceso primario de producción de moléculas orgánicas de sustancias inorgánicas.

Como subproducto de la reacción, se libera oxígeno (seis moléculas) a través de los estomas que se encuentran en la hoja.

La fórmula de la reacción es la siguiente: 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

¿Cuáles son las fases de la fotosíntesis?

La fotosíntesis de la clorofila, también llamada fotosíntesis oxigénica, se lleva a cabo por etapas en dos fases:

Fase luminosa

La fase luminosa o reacción dependiente de la luz es el paso de la fotosíntesis en la que se convierte energía solar en energía química. La clorofila y otros pigmentos fotosintéticos como el caroteno abosorben la luz. La se utiliza para fragmentar una molécula de agua, por lo que se produce oxígeno como residuo.

Fase oscura

La fase oscura es un conjunto de reacciones que se realizan sin luz. (no necesáriamente de noche). Durante esta fase, la planta conveirte el dióxido de carbono y otros compuestos en glucosa.

Estas reacciones toman los productos de la fase luminosa que son básicamente ATP (adenosín trifosfato) y NADPH (nicotín adenín dinucleótido fosfato) y realizan más procesos químicos sobre ellos.

Las reacciones de la fase oscuras son la fijación del carbono y el Ciclo de Calvin.

Elementos que intervienen en la fotosíntesis

Los factores externos más importantes que intervienen en el rendimiento de la fotosíntesis son:

La temperatura: cada especie vegetal tienen un intervalo de temperaturas en la que se siente más cómoda.

La concentración de dióxido de carbono: el rendimiento aumenta con la concentración de CO2.

La concentración de oxígeno: cuanto más oxígeno, menor rendimiento.

La intensidad luminosa: a mayor intensidad luminosa, mayor rendimiento.

El tiempo de iluminación: existen especies que presentan una mayor producción fotosintética cuanto mayor sea el número de horas de luz.

La abundancia de agua.

El color de la luz: dependiendo del clor de la luz y de las características de la espécie, la conversión fotosintética es distinta.

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¿Qué es la fotosíntesis? Proceso, función y reacción

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La fotosíntesis es un proceso químico que convierte dióxido de carbono en compuestos orgánicos, especialmente, utilizando la energía de la radiación solar.

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Sin desperdicio. El dióxido de carbono es el gran villano en la historia del cambio climático y el calentamiento global. Pero ¿qué pasaría si el gas que probablemente tenga la mayor cuota de responsabilidad del cambio climático se pudiera convertir en un producto de valor para la industria alimentaria y la industria química?, ¿es posible transformar el dióxido de carbono en azúcar?

Un grupo de Investigación de Materiales y Sostenibilidad del Departamento de Ingeniería de la Universidad Loyola trabaja para transformar el CO2 en azúcares viables para la industria alimentaria y en productos químicos de interés para la industria química. No se trata de magia. El proyecto debe desarrollar dos procesos químicos específicos que permitan la transformación del dióxido de carbono en azúcares.

Valor del dióxido de carbono

En el desarrollo de la investigación participan Juan Carlos Serrano Ruiz como investigador principal; Manuel Antonio Díaz, Doctor en Ingeniería Química y Ana Cristina Pérez Sequera, estudiante del doctorado en procesos químicos. El equipo trabajará durante dos años en el laboratorio multidisciplinar Carbocat. El laboratorio se especializa en la captura, almacenamiento y valorización del dióxido de carbono.

La Consejería de Economía, Conocimiento, Empresas y Universidad de la Junta de Andalucía financia CarboCO2. La financiación llegó a través de una convocatoria en 2018 de proyectos I+D+I.

La complejidad de transformar el dióxido de carbono

El proceso de transformar dióxido de carbono en azúcar consta de una fase electroquímica y una fase química. Ambas fases se llevarán a cabo en agua y a temperatura ambiente, una ventaja competitiva frente a otras tecnologías. Los procesos o fases tampoco requieren la suma de hidrógeno para la investigación. Por lo tanto, se califican como totalmente limpios y sostenibles, ya que el hidrógeno es un gas producido a partir de combustibles fósiles.

La investigación en su conjunto busca imitar el proceso natural de la fotosíntesis que realizan las plantas. Dice Juan Carlos Serrano -el investigador principal- que el escollo más grande de la investigación es el hecho de que el CO2 es una molécula químicamente estable y difícil de transformar.

El proyecto entraña en su propósito retos asociados con la eficiencia y la sostenibilidad medioambiental. Lo primero que deben lograr los investigadores es que la fase electroquímica y la fase química se integren en un proceso único capaz de transformar el gas contaminante en hidratos de carbono.

Agenda 2030 y Objetivos de Desarrollo Sostenible

CarboCO2 está alineado con los retos que impone la crisis climática de nuestro tiempo. El proyecto es parte del propósito de la Universidad Loyola de integrar la Agenda 2030 y los Objetivos de Desarrollo Sostenible en las actividades de formación, investigación y extensión universitaria. Así CarbonCO2 se relaciona con la consecución del ODS 13, la adopción de medidas urgentes que frenen el cambio climático y sus efectos.

Los integrantes del grupo de investigación de Materiales y Sostenibilidad a cargo de CarboCO2 también trabajan en otros proyectos que toman una acción climática como eje central. La transformación de biomasa en biocombustible, nuevos materiales para el almacenamiento de energía y el diseño virtual de materiales con aplicaciones sostenibles son parte del quehacer del grupo.

Habrá que esperar hasta 2022 para saber si los investigadores de CarboCO2 lograron el cometido de transformar dióxido de carbono en azúcar. Pueda que la transformación del gas más abundante y contaminante de la atmósfera sea una solución a la negativa de muchos gobiernos del mundo a reducir emisiones. Una solución creativa basada en la ciencia y en las tecnologías disponibles para mitigar y adaptarse al calentamiento global.

Para más información visite Cambio16.com

Lea también:
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Transformar el dióxido de carbono en azúcar es posible... y no es magia - Cambio16

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Sin desperdicio. El dióxido de carbono es el gran villano en la historia del cambio climático y el calentamiento global. Pero ¿qué pasaría si el gas que probablemente tenga la mayor cuota de responsabilidad del cambio climático se pudiera convertir en un producto de valor para la industria alimentaria y la industria química?, ¿es posible transformar el dióxido de carbono en azúcar?

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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 es un desarrollo químico que convierte dióxido de carbono en compuestos orgánicos utilizando la energía solar. Este proceso se realiza en plantas que tienen cloroplasto. Básicamente consiste en la producción de azúcares de CO2 (llevandosé a cabo en agua y temperatura ambiente). El proceso de fotosíntesis es fundamental para el ecosistema y principalmente para la vida dado que permite la creación y circulación de la materia orgánica además, durante la fotosíntesis oxigénica se produce el oxígeno que necesitan todos los seres vivos para su respiración.

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La ATPmetría de segunda generación (ATP 2G®), desarrollada por la empresa canadiense LuminUltra y la francesa Aqua-Tools es una tecnología microbiológica rápida, fiable, fácil de utilizar y de bajo coste. Constituye un sistema de análisis muy versátil con múltiples aplicaciones en el campo del agua y en general en todas aquellas industrias que utilizan el agua en sus procesos productivos..

El ATP (Adenosín Trifosfato o Trifosfato de Adenosina) es la molécula portadora de la energía primaria para todas las formas de vida (bacterias, levaduras, mohos, algas, vegetales, células animales) todas ellas contienen ATP. Por esto, la concentración de ATP en una muestra determinada nos proporciona una información directa de la biomasa de la misma.

El ATP es una molécula que en presencia de la proteína luciferina (substrato) y de la enzima que cataliza la reacción luciferasa (presente de forma natural en las luciérnagas) reaccionan de forma natural permitiendo la emisión de luz, según la reacción:

Esta luz desprendida en la reacción de forma inmediata es la que se cuantifica con la ayuda de un luminómetro de alta sensibilidad. La cantidad de luz detectada es directamente proporcional al ATP existente y, a su vez, un valor indicativo de la biomasa viable de nuestra muestra.

Con respecto a los análisis de ATP de primera generación, la ATPmetria de 2ª generación consigue:

Disponer de análisis en pocos minutos.

Analizar volúmenes de muestra más representativa.

Mayor eficiencia en la lisis celular y en la extracción de más del 90% de ATP intracelular.

Incorporar reactivos optimizados para minimizar las interferencias en la reacción de bioluminiscencia.

Utiliza un patrón de cuantificación.

Resultados cuantitativos en ATP pg/mL ó Microorganismos Equivalentes/mL.

Resultados expresados en unidades de concentración, son comparables en el tiempo.

Por otro lado, conocemos que los métodos tradicionales para el control de la calidad del agua tienen una gran variabilidad: dependen de la apreciación del técnico y de la calidad del medio de cultivo utilizado (existe una variación de más de hasta el 30% en CFU para un mismo medio de cultivo producido por diferentes fabricantes).

Además, existen microrganismos susceptibles de no desarrollarse durante el período de incubación de la muestra (fundamentalmente microorganismos no cultivables, o bien microorganismo estresados o microorganismos con crecimiento muy lento).

Todo ello puede conducir a subestimar el nivel real de contaminación existente en la muestra y traducirse en acciones correctivas inapropiadas o ineficaces.

En resumen, la ATP 2G® es un excelente método fiable, robusto, reproducible y complementario al método tradicional de cultivo.

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La ATPmetría de segunda generación (ATP 2G®), desarrollada por la empresa canadiense LuminUltra y la francesa Aqua-Tools es una tecnología microbiológica rápida, fiable, fácil de utilizar y de bajo coste. Constituye un sistema de análisis muy versátil con múltiples aplicaciones en el campo del agua y en general en todas aquellas industrias que utilizan el agua en sus procesos productivos..

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Etapa luminosa (o lumínica):

La planta capta la energía solar por medio de la clorofila y la utiliza para producir ATP ((Adenosín Trifosfato, molécula portadora de la energía primaria para todas las formas de vida) y NADPH (nicotín adenín dinucleótido fosfato, compuesto orgánico utilizada en la fase de fijación del dióxido de carbono de la fotosíntesis), la molécula de clorofila entra en contacto con la radiación solar y los electrones de sus capas exteriores son excitados, lo que genera una cadena de transporte de electrones, que es aprovechada para la síntesis de ATP (adenosín trifosfato) y NADPH. La ruptura de una molécula de agua en un proceso llamado “fotólisis” (descomposición química por acción de la luz) permite que una molécula de clorofila recupere el electrón que perdió al ser excitada (se requiere la excitación de varias moléculas de clorofila para llevar a cabo la fase luminosa). Como resultado de la fotólisis de dos moléculas de agua, se produce una molécula de oxígeno que es liberada como subproducto de esta fase de la fotosíntesis.

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Etapa oscura (o sintética):

La planta utiliza dióxido de carbono y aprovecha las moléculas generadas durante la etapa previa para sintetizar  sustancias orgánicas a través de un circuito de reacciones químicas muy complejas conocido como el Ciclo de Calvin Benson. Durante este ciclo, y mediante la intervención de diferentes enzimas, el ATP (Adenosín Trifosfato) y el NADPH previamente formados, se sintetiza glucosa a partir del dióxido de carbono que la planta toma de la atmósfera.

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Our portfolio of high-quality coenzymes reliably facilitate the function of enzymes and catalyze reactions for your research applications.

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1. Smntesis de ATP o fotofosforilación que puede ser:

acíclica o abierta

cíclica o cerrada

2. Síntesis de poder reductor NADPH

3. Fotolisis del agua

(Estos procesos puedes verlo en los esquemas propuestos y estan explicados en el texto adjunto.)

Los pigmentos presentes en los tilacoides de los cloroplastos se encuentran organizados en fotosistemas(conjuntos funcionales formados por más de 200 moléculas de pigmentos); la luz captada en ellos por pigmentos que hacen deantena, es llevada hasta la molécula de "clorofila diana" que es la molécula que se oxida al liberar un electrón, que es el que irá pasando por una serie de transportadores, encuyo recorrido liberará la energía.

Existen dos tipos de fotosistemas, el fotosistema I (FSI), está asociado a moléculas de clorofila que absorben a longitudes de ondas largas (700 nm)y se conoce como P700. El fotosistema II (FSII), está asociado a moléculas de clorofila que absorben a 680 nm. por eso se denomina P680.
La luz es recibida en el FSII por la clorofila P680 que se oxida al liberar un electrón que asciende a un nivel superior de energía; ese electrón es recogido por una sustancia aceptora de electrones que se reduce,la Plastoquinona (PQ) y desde ésta va pasando a lo largo de una cadena transportadora de electrones, entre los que están varios citocromos (cyt b/f) y así llega hasta la plastocianina (PC) que se los cederá a moléculas de clorofila del FSI.

En el descenso por esta cadena, con oxidación y reducción en cada paso , el electrón va liberando la energía que tenía en exceso; energía que se utiliza para bombear protones de hidrógeno desde el estroma hasta el interior de los tilacoides, generando un gradiente electroquímico de protones. Estos protones vuelven al estroma a través de la ATP-asa y se originan moléculas de ATP.

El fotosistema II se reduce al recibir electrones procedentes de una molécula de H2O, que también por acción de la luz, se descompone en hidrógeno y oxígeno, en el proceso llamado fotólisis del H2O. De este modo se puede mantener un flujo continuo de electrones desde el agua hacia el fotosistema II y de éste al fotosistema I.

En el fotosistema I la luz produce el mismo efecto sobre la clorofila P700, de modo que algún electrón adquiere un nivel energético superior y abandona la molécula, es recogido por otro aceptor de electrones , la ferredoxina y pasa por una nueva cadena de transporte hasta llegar a una molécula de NADP+ que es reducida a NADPH,al recibir dos electrones y un protón H+ que también procede de la descomposición del H2O.

Los dos fotosistemas pueden actuar conjuntamente - proceso conocido como esquema en Z, para producir la fotofosforilación (obtención de ATP) o hacerlo solamente el fotosistema I; se diferencia entonces entre fosforilación no cíclica o acíclica cuando actúan los dos, y fotofosforilación cíclica, cuando actúa el fotosistema I unicamente. En la fotofosforilación acíclica se obtiene ATP y se reduce el NADP+ a NADPH , mientras que en la foto fosforilación cíclica únicamente se obtiene ATP y no se libera oxígeno.

Mientras la luz llega a los fotosistemas, se mantiene un flujo de electrones desde el agua al fotosistema II, de éste al fotosistema I, hasta llegar el NADP+ que los recoge; ésta pequeña corriente eléctrica es la que mantiene el ciclo de la vida.

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Smntesis de ATP o fotofosforilación que puede ser: acíclica o abierta cíclica o cerrada Síntesis de poder reductor NADPH Fotolisis del agua (Estos procesos puedes verlo en los esquemas propuestos y estan explicados en el texto adjunto.)

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[NOTA] La etapa luminosa interviene directamente la presencia de luz solar, pero eso no quiere decir que la oscura suceda necesariamente en la noche.

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Te explicamos qué es la fotosíntesis, sus características, ecuación y fases. Además, por qué es importante para los ecosistemas mundiales.

¿Qué es fotosíntesis?

La fotosíntesis es el proceso bioquímico mediante el cual las plantas, las algas y las bacterias fotosintéticas convierten materia inorgánica (dióxido de carbono y agua) en materia orgánica (azúcares), aprovechando la energía proveniente de la luz solar. Este es el principal mecanismo de nutrición de todos los organismos autótrofos que poseen clorofila, que es el pigmento esencial para el proceso fotosintético.

La fotosíntesis constituye uno de los mecanismos bioquímicos más importantes del planeta ya que implica la fabricación de nutrientes orgánicos que almacenan la energía lumínica proveniente del Sol en distintas moléculas útiles (carbohidratos). De hecho, el nombre de este proceso proviene de las voces griegas foto, "luz", y synthesis, "composición".

Después de la fotosíntesis, las moléculas orgánicas sintetizadas pueden ser empleadas como fuente de energía química para sostener procesos vitales, como la respiración celular y otras reacciones que forman parte del metabolismo de los seres vivos.

Para llevar a cabo la fotosíntesis, se requiere de la presencia de clorofila, un pigmento sensible a la luz solar, que les confiere a las plantas y las algas su coloración verde característica. Este pigmento se encuentra en los cloroplastos, organelas celulares de diverso tamaño que son propias de las células vegetales, especialmente las células foliares (de las hojas). Los cloroplastos contienen un conjunto de proteínas y enzimas que permiten el desarrollo de las complejas reacciones que forman parte del proceso fotosintético.

El proceso de fotosíntesis es fundamental para el ecosistema y para la vida tal y como los conocemos, dado que permite la creación y circulación de la materia orgánica y la fijación de materia inorgánica. Además, durante la fotosíntesis oxigénica se produce el oxígeno que necesita la mayor parte de los seres vivos para su respiración.

Ver también: Organismos productores

Tipos de fotosíntesis

Se pueden distinguir dos tipos de fotosíntesis, en función de las sustancias utilizadas por el organismo para llevar a cabo la reacción:

Fotosíntesis oxigénica. Se caracteriza por la utilización de agua (H₂O) para la reducción del dióxido de carbono (CO₂) consumido. En este tipo de fotosíntesis, no solo se producen azúcares útiles para el organismo, sino que también se obtiene oxígeno (O₂) como producto de la reacción. Las plantas, las algas y las cianobacterias llevan a cabo la fotosíntesis oxigénica.

Fotosíntesis anoxigénica. El organismo no utiliza agua para la reducción del dióxido de carbono (CO₂), sino que aprovecha la luz solar para romper moléculas de sulfuro de hidrógeno (H₂S) o hidrógeno gaseoso (H₂). Este tipo de fotosíntesis no produce oxígeno (O₂) y, en cambio, libera azufre como producto de la reacción. La fotosíntesis anoxigénica es llevada a cabo por las llamadas bacterias verdes y púrpuras del azufre, que contienen pigmentos fotosintéticos agrupados con el nombre de bacterioclorofilas, que son diferentes a la clorofila de las plantas.

Características de la fotosíntesis

A grandes rasgos, la fotosíntesis se caracteriza por lo siguiente:

Es un proceso bioquímico de aprovechamiento de la luz solar para la obtención de compuestos orgánicos, o sea, de síntesis de nutrientes a partir de elementos inorgánicos como el agua (H₂O) y el dióxido de carbono (CO₂).

Puede ser realizada por diversos organismos autótrofos, siempre y cuando tengan pigmentos fotosintéticos (el más importante es la clorofila). Es el proceso de nutrición de las plantas (tanto terrestres como acuáticas), las algas, el fitoplancton, las bacterias fotosintéticas. Algunos pocos animales son capaces de realizar fotosíntesis, entre ellos la babosa marina Elysia chlorotica y la salamandra moteada Ambystoma maculatum (esta última lo hace gracias a la simbiosis con un alga).

En las plantas y las algas, la fotosíntesis se lleva a cabo en organelas especializadas llamadas cloroplastos, en los que se encuentra la clorofila. Las bacterias fotosintéticas también poseen clorofila (u otros pigmentos análogos), pero no tienen cloroplastos.

Existen dos tipos de fotosíntesis, según la sustancia utilizada para fijar el carbono proveniente del dióxido de carbono (CO₂). La fotosíntesis oxigénica utiliza agua (H₂O) y produce oxígeno (O₂), que es liberado al medio circundante. La fotosíntesis anoxigénica utiliza sulfuro de hidrógeno (H₂S) o hidrógeno gaseoso (H₂), y no produce oxígeno sino que libera azufre.

Desde la Antigua Grecia ya se postulaba la relación existente entre la luz solar y las plantas. Sin embargo, los avances en el estudio y la comprensión de la fotosíntesis comenzaron a cobrar importancia gracias a los aportes de un conjunto sucesivo de científicos del siglo XVIII, XIX y XX. Por ejemplo, el primero en demostrar la generación de oxígeno en los vegetales fue el clérigo inglés Joseph Priestley (1732-1804) y el primero en formular la ecuación básica de la fotosíntesis fue el botánico alemán Ferdinand Sachs (1832-1897). Más adelante, el bioquímico norteamericano Melvin Calvin (1911-1997), realizó otro enorme aporte, esclareciendo el ciclo de Calvin (una de las fases de la fotosíntesis), lo que le valió el Premio Nobel de Química en 1961.

Ecuación de la fotosíntesis

La ecuación general de la fotosíntesis oxigénica es la siguiente:

La forma correcta de formular esta ecuación químicamente, es decir, la ecuación balanceada de esta reacción, es la siguiente:

Fases de la fotosíntesis

La fotosíntesis como proceso químico ocurre en dos etapas diferenciadas: la etapa luminosa (o lumínica) y la etapa oscura, llamadas así porque solo en la primera interviene directamente la presencia de luz solar (lo cual no significa que la segunda ocurra necesariamente en la oscuridad).

Etapa luminosa o fotoquímica. Durante esta fase se dan las reacciones dependientes de la luz en el interior de la planta, es decir, la planta capta la energía solar por medio de la clorofila y la utiliza para producir ATP y NADPH. Todo empieza cuando la molécula de clorofila entra en contacto con la radiación solar y los electrones de sus capas exteriores son excitados, lo que genera una cadena de transporte de electrones (semejante a la electricidad), que es aprovechada para la síntesis de ATP (adenosín trifosfato) y NADPH (nicotín adenín dinucleótido fosfato). La ruptura de una molécula de agua en un proceso llamado "fotólisis" permite que una molécula de clorofila recupere el electrón que perdió al ser excitada (se requiere la excitación de varias moléculas de clorofila para llevar a cabo la fase luminosa). Como resultado de la fotólisis de dos moléculas de agua, se produce una molécula de oxígeno que es liberada a la atmósfera como subproducto de esta fase de la fotosíntesis.

Etapa oscura o sintética. Durante esta fase, que tiene lugar en la matriz o estroma de los cloroplastos, la planta utiliza dióxido de carbono y aprovecha las moléculas generadas durante la etapa previa (energía química) para sintetizar sustancias orgánicas a través de un circuito de reacciones químicas muy complejas conocido como el Ciclo de Calvin-Benson. Durante este ciclo, y mediante la intervención de diferentes enzimas, el ATP y el NADPH previamente formados, se sintetiza glucosa a partir del dióxido de carbono que la planta toma de la atmósfera. La incorporación del dióxido de carbono en compuestos orgánicos se conoce como fijación del carbono.

Importancia de la fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso vital y central en la biosfera debido a múltiples razones. La primera y más evidente es que produce oxígeno (O₂), un gas indispensable para la respiración tanto en el agua como en el aire. Sin plantas, la mayoría de los seres vivos (incluyendo el ser humano) sencillamente no podrían sobrevivir.

Por otro lado, al absorberlo del medio circundante, las plantas fijan el dióxido de carbono (CO₂) convirtiéndolo en materia orgánica. Este gas, que exhalamos al respirar, es potencialmente tóxico si no se mantiene dentro de ciertos límites.

Debido a que las plantas utilizan el dióxido de carbono para fabricar su propio alimento, la disminución de la vida vegetal en el planeta incide en el aumento de este gas en la atmósfera, donde funciona como un agente del calentamiento global. Por ejemplo, el CO ₂ actúa como un gas de efecto invernadero, impidiendo que el exceso de calor que llega a la Tierra se irradie hacia afuera de la atmósfera. Se estima que cada año los organismos fotosintéticos fijan como sustancias orgánicas alrededor de 100.000 millones de toneladas de carbono.

Sigue con: Ciclo de Calvin

Referencias

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Fotosíntesis - Concepto, fases, características y ecuación

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Fotosíntesis ✓ Te explicamos qué es la fotosíntesis, sus características, ecuación y fases. Además, por qué es importante para los ecosistemas mundiales.

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La planta logrará adaptarse en la oscuridad y realizará la fase oscura para completar su desarrollo y crecimiento, aunque no podrá realizar la fase luminosa.

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6C02 + 6H20 + (energía) - C6H1206 + 602

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Fotosíntesis (video) | Energética Celular | Khan Academy

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Resumen de la fotosíntesis. Lo que logra la fotosíntesis y por qué es importante, y cómo trabajan juntas las reacciones luz dependientes y luz independientes. La fotosíntesis generalmente se representa con la ecuación 6 CO2 + 6 H2O + light --> C6H12O6 + 6 O2. Durante este proceso, los organismos com…

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Organelo de la célula en dónde se realiza este proceso

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Organelo de la célula en dónde se realiza este proceso

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En el cloroplasto

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La célula vegetal es una célula eucariota porque posee un núcleo definido. Su principal función es producir su propio alimento utilizando la luz solar, en el proceso de fotosíntesis.

Las células de las plantas están compuestas de pared celular, membrana plasmática, núcleo, citoplasma, plástidos y otros organelos, que serán descritos a continuación.

1. Núcleo

El núcleo de la célula vegetal es el encargado de la información genética y la división de la célula. Está definido por una estructura de membrana doble, la envoltura nuclear, que encierra el genoma o material genético de la célula de la planta.

La membrana interna y la membrana externa de la envoltura nuclear se fusionan en ciertas zonas formando pasadizos abiertos o poros nucleares. Por estas aberturas pasan diversas moléculas entre el núcleo y el citoplasma.

Dentro del nucleo se encuentra el nucleolo, los cuerpos de Cajal, fotocuerpos y el genoma. Este último está organizado en la cromatina, que es una asociación del ADN y proteínas.

2. Retículo endoplasmático

El retículo endoplasmático es un organelo dinámico en constante renovación. Está formado por pequeños tubos y bolsas de membrana interconectados entre sí. En células vegetales abultadas, el retículo endoplasmático queda aplastado entre la membrana plasmática y la vacuola central.

El retículo endoplasmático es el responsable de varios procesos importantes, como por ejemplo, la síntesis de proteinas secretorias y lípidos esenciales, el almacenamiento de calcio y de receptores de señales hormonales.

3. Aparato de Golgi

El aparato de Golgi es el organelo encargado de servir de intermediario en el transporte y procesamiento de proteínas y lípidos, desde el retículo endoplasmático hasta el espacio extracelular o la vacuola central.

El aparato de Golgi en la célula vegetal está formado por sacos de membrana apilados que funcionan y se mueven de forma independiente, a diferencia del aparato de Golgi de la célula animal. Además, el aparato de Golgi en la planta sintetiza los polisacáridos de la pared celular diferentes a la celulosa.

4. Membrana plasmática

La membrana plasmática se encuentra en todas las células de los seres vivos. Ella determina los límites de la célula y la separación del espacio exterior del interior celular. Además, permite el paso y salida de compuestos específicos, según las necesidades de la célula.

La membrana plasmática está formada por dos capas de lípidos sobrepuestas o bicapa lipídica, donde los principales lípidos son los fosfolípidos. Otros lípidos en la membrana plasmática de la célula vegetal son el glucocerebrósido, el galactosilglicérido, el campesterol, el sitosterol y el estigmasterol.

Flotando entre los fosfolípidos se encuentra gran diversidad de proteínas, que actúan como canales, receptores de señales, bombas de iones y proteínas de reconocimiento.

La membrana plasmática de la célula vegetal produce tubos que pasan por poros en la pared celular y que establecen comunicación con otras células.

5. Pared celular

La pared celular de la planta es el organelo protector de la célula vegetal. Se encuentra en el exterior por fuera de la membrana plasmática. Está construida de celulosa, un polímero de muchas moléculas de glucosa que se unen entre sí.

La pared celular es una cobertura flexible pero fuerte que da forma a la célula. La celulosa forma las vigas de la pared celular, pegadas entre si por la pectina y la hemicelulosa. Esta composición permite a la pared celular crecer, expandirse y ajustarse al estrés mecánico.

En la pared celular se secretan muchas sustancias, como nutrientes, hormonas, enzimas y péptidos, que se mueven a través de la pared a células vecinas.

En los pétalos del geranio rojo, la vacuola central almacena los pigmentos. (Créditos: Umberto Salvagnin, Flickr)

6. Vacuola

Una vacuola es un saco de membrana dentro de la célula donde se almacena contenido separado del citoplasma. La célula vegetal se caracteriza por poseer una vacuola que ocupa la gran parte del espacio celular, conocida como vacuola central. Esta está separada del citoplasma por una membrana simple llamada tonoplasto, con un grosor de 10 nanómetros, que controla la entrada y salida de agua de la vacuola.

La principal función de la vacuola central es almacenar agua. Luego, los pigmentos solubles en agua como las antocianinas se acumulan en vacuolas de las células epidérmicas e imparte el color purpura, rojo y azul de muchos pétalos y hojas. Las vacuolas de las semillas están adaptadas para almacenar proteínas.

La vacuola es el lugar de detoxificación de moléculas dañinas, acumula compuestos químicos para la defensa de la planta contra herbívoros y controla la turgencia de la célula. Es esencial en el equilibrio del pH y de los iones. Su tamaño es controlado por la hormona vegetal auxina.

7. Endosomas

Los endosomas son el compartimiento de vesículas de la célula. Consiste de pequeñas esferas o bolsas de membrana que encierran diversos contenidos.

Los endosomas funcionan como almacén de sustancias, en la remodelación de la membrana plasmática y la regulación del tráfico de proteínas y lípidos en el sistema de membranas internas.

A diferencia de la célula animal, la célula vegetal combina endosomas nuevos y maduros en la red de membranas que continúan al aparato de Golgi.

8. Gotículas lipídicas

Las células vegetales acumulan lípidos en su citoplasma como pequeñas gotas o gotículas. Están constituidas principalmente por un centro hidrofóbico de triglicéridos o ésteres de esteroles rodeados por una monocapa de fosfolípidos que se originan en el retículo endoplasmático.

En las plantas, las gotículas lipídicas están comúnmente asociadas con las semillas y frutas oleaginosas, de donde se extraen los "aceites vegetales".

9. Plástidos

Los plástidos son organelos dinámicos y variados. El más estudiado es el cloroplasto, que describiremos más adelante.

Los plástidos sintetizan clorofilas, carotenoides, ácidos grasos y otros lípidos. Se pueden caracterizar en diferentes grupos según su color y estructura:

Amiloplasto: plástido donde se sintetiza y almacena el almidón. Se encuentran en las raíces y en los cotiledones.

Cloroplasto: plástido que contiene clorofila, encargado de la fotosíntesis. Se encuentra en las hojas y tallos verdes de las plantas.

Cromoplasto: plástidos especializados en sinteitizar y almacenar pigmentos de carotenos. Se encuentran en las flores, frutas, hojas y raíces. Por ejemplo, el licopeno y el beta-caroteno se almacena en los cromoplastos de la fruta del tomate.

Elaioplasto u oleoplasto: plástidos especializados en la síntesis de lípidos. Se encuentran en las estructuras de desarrollo del polen.

Etioplasto: son los precursores de los cloroplastos. Se encuentran en las plantas que crecen en la oscuridad.

Gerontoplasto: plástidos que derivan de los cloroplastos en las hojas que empiezan a envejecer.

Leucoplasto: plástido blanco o incoloro. Se encuentran en los tejidos que no realizan la fotosíntesis, como los tubérculos, raíces y órganos de almacenamiento de grasas.

Proplastido: plástidos precursores sin carácter distintivo. Se encuentran en las células del tejido embrionario, en el óvulo y el polen.

Los plástidos pueden interconvertirse en distintos tipos durante el ciclo de vida de la planta. Por ejemplo, los etioplastos al ser expuestos a la luz pueden transformarse en cloroplasto. A su vez, los cloroplastos se pueden transformar en gerontoplastos cuando la clorofila se degrada, o en cromoplastos cuando maduran las frutas.

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10. Cloroplastos

Los cloroplastos son los organelos de la célula vegetal encargados de la fotosíntesis. Contienen clorofila, un pigmento de color verde, que le da el caracteristico color a las hojas y tallos de las plantas. Pertenecen a la familia de plástidos de la célula vegetal, que se encuentran en las algas verdes, líquenes, musgos y plantas superiores.

Los cloroplastos utilizan dióxido de carbono y agua, en presencia de luz solar, para producir azúcares simples que son la fuente de alimento para la planta.

El cloroplasto típico es redondo y plano de aproximadamente 5 a 10 micrómetros en longitud, con una membrana interna y otra externa. La membrana interna encierra el estroma, en donde se encuentra los tilacoides:

los tilacoides granales: se comprimen en pilas llamadas grana en las que un gránulo individual puede contener 2-30 tilacoides.

Los tilacoides intergranales o tilacoides estromales: que están sueltos en el estroma.

El cloroplasto mantiene su propio genoma con 120 genes necesarios para las actividades del mismo. Estos son responsables de la síntesis de compuestos, como aminoácidos, fitohormonas, nucleótidos, vitaminas y lipidos.

Por otro lado, el cloroplasto detecta las condiciones ambientales y sintetiza compuestos que permiten a las plantas hacer frente al estrés ambiental, como cambios de temperatura, salinidad y sequía. También se ha visto que el cloroplasto actua en los mecanismos de defensa de la planta contra el ataque de agentes bióticos, como insectos, hongos, virus y bacterias.

11. Mitocondria

En plantas, las mitocondrias proporcionan moléculas energéticas en forma de ATP (adenosintrifosfato) en el citoplasma. Además, en estos organelos se procesan algunos aminoácidos, ácidos nucleicos, lipidos y hormonas vegetales.

Las mitocondrias en la célula vegetal también controlan el equilibrio de reacciones químicas de oxidación y reducción y tiene un papel en la señalización celular y la resistencia contra las enfermedades.

La mitocondria vegetal se asemeja a la animal en que contiene dos membranas: interna y externa. Algunas partes de la membrana interna se doblan para formar sacos llamados crestas.

12. Ribosoma

Los ribosomas de la célula vegetal son similares a los ribosomas de la célula animal. Realizan la función de síntesis de proteinas, a partir del la información genética almacenada en el núcleo, la mitocondria o el cloroplasto en la célula vegetal.

Un ribosoma esta compuesto por dos subunidades llamadas 40S y 60S. Cada una de esas subunidades comprende ácido ribonucleico ARN y proteínas.

13. Peroxisoma

Los peroxisomas son vesículas permeables que encierran diversas reacciones oxidativas. Esto permite que reacciones metabólicas de señalización y detoxificación se lleven a cabo reduciendo el daño colateral.

Los peroxisomas son pequeños, entre 1-2 micrómetros de diámetro, generalmente esféricos. Pueden asociarse a goticulas de lípidos, plástidos, mitocondria y retículo endoplasmático.

La cantidad de los peroxisomas depende del tipo de célula, el estado de desarrollo y las condiciones ambientales. Por ejemplo, en condiciones de estrés aumenta el número de los peroxisomas.

Los peroxisomas en la célula son indispensables durante el desarrollo temprano, cuando las plántulas dependen en la ruptura de lipidos antes de poder iniciar la fotosíntesis.

14. Plasmodesmata

Los plasmodesmata son poros que proporcionan continuidad de la membrana plasmática y el citoplasma a través de la pared celular. Con diámetros externos que van de 25 a 50 nanómetros y se extienden a lo ancho de la pared celular y están presentes en algunos grupos de algas y en todas las plantas terrestres.

Los plasmodesmata son esenciales para el crecimiento da la planta, al permitir el intercambio intercelular de numerosas moléculas.

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Referencias

Kang, B-H, et al. (2022) A glossary of plant cell structures: current insights and future questions. The Plant Cell 34:10-52. doi: 10.1093/plcell/koab247.
Sadali, N.M., Sowden, R.G., Ling, Q., Jarvis, P. (2019) Differentiation of chromoplast and other plastids in plants. Plant Cell reports 38:803. doi: 10.1007/s00299-019-02420-2.
Song, Y., Feng, L., Alyafei, M.A.M., Jaleel, A., Ren, M. (2021). Function of chloroplasts in plant stress responses. International Journal of Molecular Sciences 22: 13464. https://doi.org/10.3390/ijms222413464

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Cuáles son las partes de la célula vegetal y sus funciones

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La célula vegetal es una célula eucariota porque posee un núcleo definido. Su principal función es producir su propio alimento utilizando la luz solar, en el proceso de fotosíntesis. Las células de las plantas están compuestas de pared celular, membrana plasmática, núcleo, citoplasma, plástidos y otros organelos, que serán descritos a continuación.

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Estructuras dónde ocurre la fase luminosa y oscura

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Estructuras dónde ocurre la fase luminosa y oscura

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Fase luminosa:
La fotosíntesis ocurre en la membrana del tilacoide en el cloroplasto.

Fase oscura:
La fotosíntesis se produce en el estroma del cloroplasto.

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Así, el oxígeno liberado en el proceso de la fotosíntesis proviene de la molécula de agua.

El electrón mencionado abandona el fotosistema II mediante una cadena de moléculas transportadoras de electrones. A su paso por esa cadena, va liberando energía. Esta energía contribuye al bombeo de iones hidrógeno, desde el estroma hasta el tilacoide y generando una gradiente de protones. Estos vuelven al estroma pasando a través de una proteína llamada ATP sintasa. Como consecuencia de estos eventos se produce una molécula de ATP.

El electrón, después de salir del fotosistema II, llega al centro de reacción del fotosistema I, donde está la clorofila P700. Los pigmentos absorben luz y el electrón vuelve a adquirir un nivel elevado de energía y pasa por otra cadena de moléculas transportadoras de electrones. Dicho electrón será repuesto con otro electrón proveniente del fotosistema II (y que llega por medio de la cadena de moléculas transportadoras de electrones). Al final de la cadena, una molécula de NADP ganará dos electrones para transformarse en poder reductor, NADPH.

Fotofosforilación cíclica. En este tipo de fotofosforilación solo interviene un fotosistema (en las plantas, el fotosistema I). Se forman dos moléculas de ATP. Ni se libera oxígeno ni se produce NADPH. En las bacterias fotosintéticas solo se da la fotofosforilación cíclica, ya que únicamente cuentan con un fotosistema.

En las plantas se producen los dos tipos de fotofosforilación. La fotosíntesis en estos organismos depende de la corriente eléctrica generada por el flujo de electrones: desde el agua hasta el fotosistema II, de este al fotosistema I, y de este al NADP.

En la siguiente animación, se resumen las reacciones mencionadas de la fase luminosa de la fotosíntesis:

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Así, el oxígeno liberado en el proceso de la fotosíntesis proviene de la molécula de agua. El electrón mencionado abandona el fotosistema II mediante una cadena de moléculas transportadoras de electrones. A su paso por esa cadena, va liberando energía. Esta energía contribuye al bombeo de iones hidrógeno, desde el estroma hasta el tilacoide y generando una gradiente de protones.

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La fase oscura de la fotosíntesis es un proceso complejo donde NADPH y ATP se usan para producir moléculas de carbohidratos (o azúcares). A diferencia de la fase luminosa, puede ocurrir con luz y en la oscuridad. Esta guía explica cómo funciona la reacción oscura de la fotosíntesis, sus beneficios y por qué es importante.

Antes de continuar con nuestra miniserie de dos capítulos sobre la fotosíntesis, vamos a repasar la primera parte. En el capítulo anterior, nos ocupamos de los conceptos generales de este proceso y de la fase luminosa en concreto. A continuación, proporcionamos un resumen de los conceptos básicos de la fase luminosa para aquellos que no tuvieron la oportunidad de leerlo, y para que les sirva de recordatorio rápido a aquellos que sí lo hicieron.

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.

¿Qué ocurre en la fase oscura de la fotosíntesis?

En la fase oscura ( que se produce en el estroma), la ribulosa bifosfato se suma al dióxido de carbono gaseoso (CO ₂) 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.

La primera parte de la fase oscura es la fijación del carbono, que tiene lugar de distintas maneras en las diferentes especies vegetales. A nivel fisiológico, el cannabis se clasifica como planta C3, ya que usa las moléculas de dióxido de carbono de tres en tres.

Otras especies vegetales los usan en grupos de cuatro, como las plantas CAM y las C4, pero en este artículo no estudiaremos tal variante. Las otras dos partes en que se divide la fase oscura de la fotosíntesis son la reducción y la regeneración. Veamos en qué consiste cada una de ellas.

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. Véase el esquema siguiente para más detalle:

FASE OSCURA Y CICLO DE CALVIN-BENSON. Dióxido de carbono, fosfoglicerato, difosfoglicerato, fósforo inorgánico, fosfato de gliceraldehído, fosfato, glucosa, fosfato de gliceraldehído, fosfato de ribulosa, difosfato de ribulosa, fijación del CO2 mediante el enzima RuBisCO. Una parte del fosfato de gliceraldehído permanece en el ciclo mientras que la otra lo abandona para transformarse en glúcidos.

Después de la formación de glucosa, ocurre una secuencia de reacciones químicas que dan lugar a la formación de almidón y varios carbohidratos más. A partir de estos productos, la planta elabora lípidos y proteínas necesarios para la formación del tejido vegetal. Por ejemplo, el almidón producido se mezcla con el agua presente en las hojas y es absorbido por unos tubitos minúsculos que existen en el tallo de la planta y, a través de éstos, es transportado hasta la raíz, donde se almacena.

Este almidón es utilizado para fabricar celulosa, el principal constituyente de la madera. Pero estos procesos son mucho más complejos, por tanto, no vamos a repasarlos aquí. Sigamos, pues, con otra parte del proceso.

¿Qué es la fotorrespiración y qué beneficios tiene?

La fotorrespiración es un proceso que ocurre en el mesófilo de la hoja, en presencia de luz y en donde la concentración de oxígeno es alta. Se trata de un "error" en el ciclo de Calvin, ya que lo más eficiente para la planta, desde el punto de vista energético, es la fijación de carbono. La causa de esto es que las plantas evolucionaron en un ambiente con una concentración de dióxido de carbono atmosférico superior a la actual, en el cual la probabilidad de que se produjese la fotorrespiración era ínfima.

Hoy en día, la atmosfera es menos rica en dióxido de carbono, por eso cuando el cannabis es cultivado en atmósferas enriquecidas con dióxido de carbono, la producción final aumenta, así como la velocidad de floración. Como hay menos competencia entre oxígeno molecular (O ₂) y el CO ₂, la fotorrespiración ocurre menos a menudo y el metabolismo de la planta funciona de manera más eficiente.

De hecho, los científicos acaban de descubrir que las plantas diseñadas para usar un atajo fotorrespiratorio podrían aumentar drásticamente su producción (lo que podría alimentar a hasta 200 millones de personas).

La temperatura más favorable para la fijación de carbono, respecto a la fotorrespiración, son 24-25º C. Por eso, siempre se recomienda mantener la sala de cultivo a esas temperaturas. Si se añade dióxido de carbono, la temperatura ideal asciende hasta los 28º C aproximadamente.

El proceso fotorrespiratorio conserva de promedio 3/4 de los carbohidratos de la RuBP, que reaccionan con el oxígeno. La competición entre el CO ₂ y el O ₂ por la enzima RUbisCO explica la fuerte inhibición de la fotosíntesis de las plantas C3 en condiciones de bajo nivel de CO ₂ y el incremento de la fotosíntesis en bajos niveles de oxígeno. En términos de productividad, la fotorrespiración es un proceso que reduce la fijación de CO ₂ y el crecimiento de las plantas.

Sin embargo, ahora se sabe que el proceso fotorrespiratorio es importante para remover el exceso de energía (ATP y NADPH ₂) producido bajo altos niveles de radiación o no utilizados bajo situaciones de estrés hídrico, por ejemplo.

El cloroplasto absorbe O ₂, que es catalizado junto con la RuBP por la enzima RUbisCO, transformándola así en ácido glicólico o glicolato. El glicolato es traspasado al peroxisoma (saco membranoso que contiene enzimas) y, con la acción de O ₂, son catalizados por la enzima oxidasa, transformándolos, por una parte, en peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) y, por la otra, en glioxilato, que incorpora nitrógeno por transaminación y forma el aminoácido glicina.

Dos de estos aminoácidos son llevados a la mitocondria, donde finalmente se producen tres compuestos: serina, amoníaco y CO ₂. Los gases CO ₂ y amoniaco se liberan. La serina regresa al peroxisoma, donde es transformada en glicerato; este es llevado al cloroplasto, y allí mediante el gasto de una molécula de ATP, se reintegra al ciclo de Calvin como 3-fosfoglicerato.

El veredicto: la importancia de la fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso bioquímico a nivel celular, lo que podría parecer a priori insignificante. Sin embargo, tiene más repercusiones en nuestra vida de las que podríamos imaginar. Tan solo de ella depende la calidad del aire que respiramos y gracias a ella la atmósfera primitiva cambió, permitiendo así la vida de animales, plantas y seres humanos.

La energía solar capturada por el proceso de la fotosíntesis es la fuente de mucha de toda la energía empleada por el hombre para satisfacer las demandas de calor y de luz. En ella, el impacto de los fotones de luz sobre la clorofila y la fotolisis del agua son el origen de un estado de desequilibrio molecular, que se reequilibra constantemente gracias al flujo de protones a través de la membrana de los tilacoides. Esto se conoce como fase luminosa.

La fase oscura consiste en la transformación de dióxido de carbono en glucosa y otros carbohidratos, utilizando para ello la energía química de los productos de la fotofosforilación. Esta energía almacenada en forma de ATP y NADPH se usa para reducir el dióxido de carbono a carbono orgánico.

Esta función se lleva a cabo mediante una serie de reacciones llamada ciclo de Calvin, activadas por la energía de ATP y NADPH, dando como resultado el oxígeno liberado a la atmósfera y la glucosa que sirve de alimento para la planta.

Cada año, las plantas de nuestro planeta utilizan alrededor de 310.000 millones de toneladas de agua y 750.000 millones de toneladas de dióxido de carbono, para transformarlo en unos 510.000 millones de toneladas de materia y unos 550.000 millones de toneladas de oxígeno. Parece ilógico que, a pesar de que el oxígeno de nuestra atmósfera no se acaba gracias al trabajo de todas las plantas, los humanos que supuestamente somos seres racionales sigamos talando árboles, contaminando el ambiente (con el humo de automóviles, basura en las calles, aerosoles, residuos industriales, etc.).

Puesto que dependemos de las plantas para que nos proporcionen el oxígeno que respiramos, es de suma importancia proporcionarles entornos completamente saludables para hacerlo.

Autor

Sensi Seeds

El equipo editorial de Sensi Seeds incluye botánicos, expertos médicos y legales, además de activistas de renombre como el Dr. Lester Grinspoon, Micha Knodt, Robert Connell Clarke, Maurice Veldman, Sebastian Marincolo, James Burton y Seshata.

Más sobre este autor

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Fotosíntesis: ¿Qué Ocurre Durante la Fase Oscura?

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La fase oscura de la fotosíntesis es un proceso complejo donde NADPH y ATP se usan para producir moléculas de carbohidratos (o azúcares). A diferencia de la fase luminosa, puede ocurrir con luz y en la oscuridad. Esta guía explica cómo funciona la reacción oscura de la fotosíntesis, sus beneficios y por qué es importante.

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Variable independiente:  Ausencia de luz

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Variable dependiente: Consecuencias en el desarrollo y crecimiento de la plantas

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Grado y sección:
4to A

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Nombre y apellido:
Luciana Vera

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Te explicamos qué es el Ciclo de Calvin, sus etapas, su función y sus productos. Además, su importancia para los organismos autótrofos.

El ciclo de Calvin es la «fase oscura» de la fotosíntesis.

¿Qué es el Ciclo de Calvin?

Se conoce como el Ciclo de Calvin, el Ciclo de Calvin-Benson o el Ciclo de la fijación del carbono en la fotosíntesis, a un conjunto de procesos bioquímicos que tienen lugar en las estomas de los cloroplastos de las plantas y otros organismos autótrofos cuya nutrición es llevada a cabo mediante la fotosíntesis.

Las reacciones que componen este ciclo pertenecen a la llamada fase oscura del proceso fotosintético o fase independiente de la luz, durante la cual se fija el dióxido de carbono (CO₂) tomado de la atmósfera, incorporándolo al organismo en forma de glucosa (C₆H₁₂O₆) gracias a la acción de la enzima RuBisCo (ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa/oxigenasa).

El Ciclo de Calvin debe su nombre a su descubridor, el estadounidense Melvin Calvin, lo que le valió el Premio Nobel de Química en 1961. Otros colaboradores suyos importantes en el estudio fueron James Bassham y Andrew Benson, todos de la Universidad de California, Berkeley.

Ver además: Glucólisis

Etapas del ciclo de Calvin

Cada ciclo de Calvin pasa por las etapas de fijación, reducción y regeneración.

El ciclo de Calvin se compone de tres etapas distintas:

Etapa 1. Fijación del CO₂, la enzima RuBisCo cataliza la carboxilación de difosfato de ribulosa, o sea, la fijación del dióxido de carbono para formar PGA (Ácido 3-Fosfoglicérico).

Etapa 2. Reducción de PGA a un azúcar (CH₂O) a través de la formación de glicealdehído-3-fosfato (GAP) con el NADPH (Nicotidamida adenina dinucleótido fosfato) y el ATP (Adenosín Trifosfato) producido en las reacciones dependientes de la luz.

Etapa 3. Regeneración de difosfato de ribulosa, lo cual requiere ATP también.

El Ciclo de Calvin tiene un rol fundamental en la vida de las plantas: generar glucosa, uno de los principales azúcares (de seis átomos de carbono) de uso bioquímico como fuente de energía y material estructural o de almacenamiento.

El ciclo usa seis moléculas de CO₂ para obtener una de glucosa, adhiriéndolas a diversos receptores en un circuito reiterado de reacciones químicas que consume energía (ATP). Seis vueltas al ciclo son necesarios para componer una molécula de glucosa. Además, cada 3 vueltas al ciclo se produce una molécula de triosa fosfato, empleada en otros procesos como la síntesis del almidón.

Importancia del Ciclo de Calvin

El ciclo de Calvin es la única ruta metabólica que utilizan los organismos autótrofos para incorporar la materia inorgánica de la cual se alimentan, tal y como el CO₂ atmosférico, que los organismos respiradores expulsan de sus organismos. Esto ocurre tanto en organismos fotosintéticos como quimiosintéticos.

Al mismo tiempo, este proceso resulta de una importancia ecológica tremenda, ya que en en este ciclo en los tejidos vegetales se almacena energía que se transmite hacia arriba en la pirámide trófica, sirviendo de alimento a los animales herbívoros, los que a su vez sirven de alimento a sus depredadores.

Por otro lado, este proceso de fijación del carbono contenido en el CO₂, un conocido gas de efecto invernadero, contribuye con el enfriamiento de la atmósfera y con la disminución de los gases responsables del calentamiento global y el cambio climático. Por eso, hoy es más importante que nunca.

Productos del ciclo de Calvin

El Ciclo de Calvin produce en cada una de sus vueltas un átomo de carbono fijo, por lo que hacen falta tres vueltas al ciclo (y el ingreso de tres moléculas de CO₂, una por vez) para formar una molécula de Gliceraldehído-3-fosfato (3GP). Así, puede reciclarse parte del material producido para reactivar la RuBisCo y otra parte puede destinarse a la producción de glucosa.

Sigue con: Ciclo del Carbono

Referencias

“Ciclo de Calvin” en Wikipedia.

“El Ciclo de Calvin” en Khan Academy.

“Fotosíntesis III. Fase Oscura: Ciclo de Calvin (Vía C3)” (video) en efi-ciencia red.

“The Calvin Cycle” (video) en Ricochet Science.

“The Calvin Cycle” en Lumen Learning.

“Calvin Cycle” en Biology Dictionary.

“C-3 Cycle” en The Encyclopaedia Britannica.

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Ciclo de Calvin - Concepto, fases, función e importancia

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Ciclo de Calvin ✓ Te explicamos qué es el Ciclo de Calvin, cuáles son sus etapas, su función y sus productos. Además, su importancia para los autótrofos.

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Escrito por John Newton

Fotosíntesis, que deriva de la palabra griega foto que significa "luz", y síntesis "juntar", es un proceso utilizado por las plantas y algunas bacterias para aprovechar la energía del sol para convertir agua y dióxido de carbono produciendo azúcar (glucosa) y oxígeno .

La ecuación de la fotosíntesis

La ecuación de la fotosíntesis es la siguiente:

6CO2 + 6H20 + (energía) → C6H12O6 + 6O2 Dióxido de carbono + agua + energía de la luz producen glucosa y oxígeno.

La ecuación representa el proceso mediante el cual las plantas y algunas bacterias producen glucosa a partir de dióxido de carbono y agua usando la energía de la luz solar, como se indica en el Texto de Biología Avanzada Jones y Jones (Jones and Jones' Advanced Biology Textbook) de 1997. En la mayoría de las plantas, el agua es suministrada por las raíces, con las hojas recolectando dióxido de carbono de los estomas y la luz solar capturada por los cloroplastos en las hojas.

Reacciones dependientes e independientes de la luz

La fotosíntesis se compone de dos etapas, la reacción dependiente de la luz y las reacciones independientes de la luz, como se explica en Jones y Jones. La reacción dependiente de la luz usa la energía de la luz solar captada por los cloroplastos en las hojas de la planta para producir una fuente de electrones para las reacciones independientes de la luz. Las reacciones independientes de la luz utilizan la energía de la fuente de los electrones para reducir el dióxido de carbono para producir glucosa.

Productos de la fotosíntesis

La glucosa resultante se convierte en trifosfato de adenosina (ATP, siglas en inglés) a través de la respiración celular, como se explica en la página web de fotosíntesis de la Facultad Comunitaria Estrella Mountain, para proporcionar energía. Además de la glucosa, esta reacción produce el oxígeno que es liberado por las plantas a la atmósfera.

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¿Cuál es la ecuación de la fotosíntesis?

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Fotosíntesis, que deriva de la palabra griega foto que significa "luz", y síntesis "juntar", es un proceso utilizado por las plantas y algunas bacterias para aprovechar la energía del sol para convertir agua y dióxido de carbono produciendo azúcar (glucosa) y oxígeno .

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Variable de control:
Tamaño del envase
Cantidad de agua
Cantidad de algodón
Tipo de semilla
Clima

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Variable interviniente:
El tiempo

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Con ayuda de la regla medimos 20cm de algodón y lo cortamos, para continuar, con la regla medimos el algodón de 20cm a 10cm para cortarlo. Cada uno de los vasos debe tener 10cm de algodón.

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Ponemos 5 lentejas en cada vaso y llenamos la jeringa con 2ml de agua. (2ml por cada vaso)

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Con la jeringa le ponemos 2ml de agua a cada vaso

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[NOTA] Regamos con 2ml de agua cada recipiente, interdiario

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- Elegir la cantidad de agua para que la planta no se ahogue.
- Escoger los días de riego.
- Seleccionar el tipo de semilla para germinar.
- Decidir el lugar donde colocar los envases con la germinación. (lejos de animales)

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- Investigar los terminos que se mencionan en las fuentes.
- Entender lo que estás leyendo para saber plazmarlo en el padlet.
- Tener en cuenta las pautas indicadas para la pregunta de indagación.
- Poner imagenes si lo crees necesario.
- Tomar foto o video en cada uno de los pasos del procedimiento.

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- La existencia de dos fases en la fotosíntesis, la fase luminosa y la fase oscura.
- El Ciclo de Calvin Benson, que es como se alimenta la planta en la fase oscura. (autótrofa)
- La fotolisis, que se realiza en la fase luminosa.
- Nuevo términos científicos (como ATP y NADPH)

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¿Qué consecuencias tiene la ausencia de luz en el desarrollo y crecimiento de las plantas?

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Origen: República de Irak
Tipo de cultivo: Hortícolas
Familia: Leguminosas (Fabaceae)
Fenología del cultivo: Es un cultivo de estación fría, tolerante a la sequía
Periodo de dormancia: 4-6 semanas (aunque si se mantienen en lugares frescos y secos puede permanecer viable entre 4-5 años)

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El cultivo de la lenteja es uno de los más antiguos en el mundo, se estima que tiene entre 8.000 y 9.000 años de antigüedad. Originándose en el territorio de la actual República de Irak, de donde luego se extendió a otrás áreas como los de la actual Grecia, Bulgaria, etc. Más tarde fue introducida al resto del continente europeo, desde donde se difundió al resto de los países como cultivo reciente en América. Se piensa que en Egipto por el año 2.200 a.C ya se utilizaba la lenteja como cultivo y en las preparaciones alimenticias. Actualmente se producen en Oriente Medio, Europa, el norte de África, Asia y en América.

Características morfológicas

La Lenteja es una especie dicotiledónea, herbácea, anual, de porte erecto y ramificado. Pertenece a la familia de las Leguminosas (Fabaceae) y es de hábito de crecimiento indeterminado.
Las plantas suelen alcanzar una altura de 20 a 50 cm, dependiendo de la variedad y puede desarrollar entre 15 a 18 nudos. En cada nudo reproductivo fija 1 a 2 flores. Cada vaina fija de 1 a 2 semillas.
Su sistema radicular puede ser superficial o profundo dependiendo de la variedad y del tamaño de las semillas, las plantas con semillas pequeñas tienen un sistema radicular superficial que se adapta al terreno; en contrapartida plantas con semillas grandes tienen un sistema radicular más profundo que se adapta a suelos pesados (arcillosos, arcillo-arenosos y franco-arcillosos).
Los tallos son delgados y rectos.
Las hojas son compuestas (paripinadas) con 7 a 8 folíolos, presentan zarcillos (órganos que facilitan la sujeción de la planta) y están divididas en foliolos (unidades que forman las hojas), ovalados y planos.
Las flores están reunidas en grupos de tres, son de pequeño tamaño y de coloraciones blancas o azules.
Los frutos tienen forma de vaina y contienen como máximo 2 semillas las cuales son pequeñas, redondas y aplanadas. Éstas constituyen la parte comestible y presentan dos formas dependiendo del tamaño del fruto: grande o pequeño. Las plantas con fruto grande tienen flores blancas; en cambio las plantas con fruto pequeño presentan flores azules, alcanzan menor altura y tienen semillas más pequeñas.
Existen varios tipos de lentejas:
Lenteja roja extra-chica, chica y mediana
Lenteja verde tipo Laird
Lenteja verde tipo Richlea
Lenteja verde tipo Eston

La lenteja es un cultivo de estación fría, tolerante a la sequía.

Germinación
La lenteja tiene un periodo de dormancia relativamente corto, 4 - 6 semanas. No obstante si se mantienen en lugares frescos y secos puede permanecer viable entre 4 a 5 años. La temperatura óptima que favorece la germinación oscila entre 15 a 25 °C, con pH de 7. Esta etapa tarda entre 5 a 6 días.

Emergencia
En esta etapa es fundamental que haya una buena humedad en el suelo que permita romper el periodo de latencia en el que se encuentra el embrión de la semilla, cabe mencionar otro factor importante como la buena preparación de suelo, para que la planta pueda extraer todo lo que necesita durante su desarrollo, éste debe tener una profundidad de 30 a 40 cm. Asimismo, las semillas deben ser sembradas entre los 3 a 4 cm de profundidad, si se hace a mayor profundidad, puede retrasarse la emergencia del embrión o en algunos casos, éste puede incluso no emerger. Cabe recordar que el tamaño de la semilla de lenteja es muy pequeño (4 - 5 mm diámetro). Esta etapa dura entre 10 a 13 DDS (días después de sembrado).
Presencia de hojas
En esta etapa comienzan a definirse el tallo principal y las hojas (paripinnada). El tamaño de estas últimas es muy pequeño y la planta presenta una altura de 4 a 5 cm. Dependiendo de las condiciones climáticas, el despliegue de las hojas puede retrasarse o acelerarse. Cabe mencionar que la planta no cuenta aún con tallos principales y laterales bien definidos. Esta etapa se da entre 18 a 20 DDS.
Despliegue de Hojas
Durante esta etapa las tallos laterales comienzan a desplegarse por completo, se pueden observar tallos principales y laterales bien definidos, se presenta entre 4 a 5 nudos vegetativos. Esta etapa se presenta entre los 35 a 40 DDS.
Desarrollo Lateral
En esta etapa se presentan tallos secundarios nacidos de los laterales, se puede observar también entre 7 a 9 nudos vegetativos, en esta etapa es donde las células vegetativas se especializan preparándose para la etapa de formación de yemas y flores. Esta etapa transcurre entre los 42 a 48 DDS.
Presencia de yemas florales
Las células vegetativas forman estructuras reproductivas en la planta, como flores y posteriormente se encargan del llenado del grano. Dependiendo de los cultivares existe una mayor o menor respuesta al fotoperiodo, induciéndose o no a la floración. La planta pasa de una fase de crecimiento vegetativo a una fase de desarrollo y especialización. Esta etapa se presenta entre los 56 a 60 DDS.
Cosecha
El ciclo de este cultivo depende si las variedades utilizadas son precoces (120 - 150 días) o tardías (190 - 220 días). La recolección se puede realizar de dos maneras: arrancándolas manualmente o segándolas. La primera está actualmente en desuso por la excesiva cantidad de mano de obra que requiere y por privar al terreno, con esta práctica, del nitrógeno que aportan las nudosidades bacterianas de las raíces de las leguminosas. (Alonso, 1980)

Las variedades de lenteja ( Lens culinaris) inscriptas a la fecha son cuatro: tres nacionales (Arbolito, Natalia INTA y Silvina INTA) y una canadiense (Laird). Las variedades nacionales más utilizadas fueron obtenidas por el INTA y son las variedades Silvina (precoz), que por los años que lleva siendo reproducida es prácticamente una variedad indefinida, Sargento Cabral de mayor tamaño, pero con el mismo problema que Silvina y la variedad Natalia.
Si bien se han hecho introducciones de lenteja desde Canadá, con buenos resultados respecto a las variedades locales, por el momento no se hallan disponibles en forma comercial.

Requerimientos del cultivo

Necesidades hídricas:
La lenteja es un cultivo más tolerante a la sequía que al exceso de riego, requiere para su normal crecimiento un promedio de 200-250 mm de agua durante en el ciclo. La producción es sensible al exceso de agua y, asimismo un retraso en el suministro de este líquido en la época de floración, la cual es la más crítica en el crecimiento de la planta, puede ocasionar una importante reducción de la cosecha.
Es una planta que se adapta bien a climas frescos, con temperaturas entre 6 y 28 ºC y precipitaciones anuales moderadas. La lenteja tiene un buen comportamiento en clima templado frío, resiste perfectamente a las heladas invernales, en la primer fase de crecimiento, de germinación a floración, pero posterior a este período es sensible a las bajas temperaturas. Si bien es un cultivo de invierno, la nieve y el rocío la perjudican.
Este tipo de legumbre requiere precaución en su cultivo porque deja al suelo sin cobertura en poco tiempo. Por eso requiere suelos profundos, francos, con buen nivel de fertilidad y drenaje, y ricos en materia orgánica ya que es sensible a las enfermedades de cuello y raíz.

Si bien pueden tolerar condiciones salinas o alcalinas moderadas (Muehlbauer et al., 2002), esta tolerancia a la salinidad es mucho menor que en la mayoría de los cereales y otras leguminosas. Las lentejas están mejor adaptadas a suelos con pH de 5,5 a 7 (Pavek et al., 2001).

Antes de iniciar el cultivo es indispensable utilizar semilla pura, que no contenga impurezas y libre de cualquier contaminante.
Siembra / Plantación:
El cultivo requiere para su buena implantación, suelos bien drenados, lotes uniformes con buena distribución del rastrojo anterior, sin huellas. Evitar lotes anegadizos.
La siembra se realiza de mediados de junio hasta fines de julio, con una separación de unos 15 cm entre plantas e hileras. La profundidad de siembra de las semillas grandes es de unos 5 cm. Las semillas pequeñas deben sembrarse a menor profundidad.
En relación a la densidad hay que tener presente el tamaño de semilla y el porte de la variedad, ya que es difícil llegar a obtener 200 plantas por metro cuadrado, lo cual se logra con 150 kilos de semilla por hectárea, con una calibración de 5 a 6 milímetros. La densidad de siembra promedio para la lenteja precoz es de 200 a 220 ptas/m2, mientras que para las lentejas de ciclo más largo la densidad recomendada es de 150 a 180 ptas/m2.
En los últimos tres años se está realizando en siembra directa con resultados muy interesantes. La siembra tiene que tener una distancia entre línea de 17,5 a 21 centímetros, con fertilización localizada para no dañar la semilla.
Con la siembra directa se resolvió el problema de la cosecha, ya que esta se dificultaba por los terrones de tierra que quedaban en la superficie con la siembra convencional.
Se recomienda tratar la semilla con fungicidas de amplio espectro e inocular la semilla con cepas específicas.
Labores: La labor típica es la eliminación de malezas (escarda).
Recolección
Se cosecha cuando han transcurrido unos 6 meses desde la siembra (entre fines de octubre y mediados de noviembre).y, en todo caso, cuando la lenteja tiene un color verde-amarillento y no presenta desecación plena. La recolección de las plantas tiene lugar en dos fases, primero se siega la planta y posteriormente se procede a la separación de las semillas. Al momento de segar las lentejas deben estar bien secas, pues de lo contrario, la máquina segadora no corta bien las plantas y se sufren pérdidas elevadas, el momento más adecuado para realizar esta labor se presenta en las cuatro a cinco primeras horas de la mañana.
Se emplean dos métodos de recolección, el manual y el mecanizado. La cosecha mecanizada es la más empleada por su rapidez y limpieza. El manipuleo del grano se realiza a granel y no presenta problemas de almacenaje, siempre que se coseche el grano bien seco. De no comercializarse el grano en forma inmediata, debe ser embolsado previa limpieza y clasificación.
Rotación / Asociación: Como sucede con todas las leguminosas, es una planta fijadora de nitrógeno en el suelo, lo que la hace una excelente predecesora de cultivos exigentes en nutrientes.
Los procesos industriales que sufre la lenteja pueden clasificarse en primarios y secundarios; entre los primeros está el fraccionamiento en bolsas de polietileno de 500 y 1000 gramos; los secundarios incluyen el enlatado que en un 70% corresponden a las lentejas remojadas y envasadas en botes de 350-380 gramos.

Áreas y Volúmenes de producción

La lenteja se cultiva en Argentina desde 1934. Buenos Aires y Santa Fe cubren el 95% de la superficie cultivada. Las áreas de mayor difusión del cultivo son los departamentos de Constitución y Rosario en la provincia de Santa Fe, y parte del norte de la provincia de Buenos Aires. Los distritos como Acebal, Uranga, Coronel Dominguez, Cuatro Esquinas, Villa Amelia, Albarellos, Pavón Arriba y Álvarez, son los más representativos en Santa Fe. En otros distritos como Fuentes, Chabás y Casilda, el área sembrada con el cultivo varía en función de los rendimientos previos y los precios. En estas dos zonas el cultivo se realiza en forma extensiva, de secano y durante el invierno.
Otras regiones también la cuentan entre sus cultivos: Salta (para semilla), Mendoza y recientemente en el noroeste de Córdoba. Las condiciones agroclimáticas de las provincias del Noroeste Argentino, principalmente las provincias de Salta y Jujuy, permitirían obtener un producto de mejor calidad y sanidad que el de la región tradicional, por lo que podrían constituirse en una zona de importante producción. Actualmente la superficie cultivada en esa región es mínima, y el escaso volumen obtenido se destina al autoconsumo, careciendo de valor estadístico.
El área de producción de la lenteja cayó de 50.000 hectáreas en la campaña 2011/2012 a 17.000 hectáreas en la campaña 2012/2013, debido a la falta de precios por falta de calidad y sobreoferta por buenos rendimientos en las campañas anteriores. A su vez en la campaña 2012/13, las condiciones climáticas fueron malas, por eso sólo se pudieron cosechar 600 hectáreas y la producción apenas alcanzó las 230 toneladas. En la campaña 2013/14 la performance cambió respecto al año anterior. Si bien se sembraron 11.750 hectáreas, se pudo cosechar 6.950, obteniéndose una producción de 4.580 toneladas, lo cual da un rendimiento de 390 kilogramos por hectárea.
En el año 2014 el área de Lenteja se ubicaba alrededor de las 50.000 has, con un rendimiento promedio de 1200 kg/ha, con extremos de 600 a 2000 kg/ha.
Para la campaña 2019/20 se sembraron 32.906 has y la producción alcanzó las 34.476 tn. Estos datos de producción de la campaña 2019/20 fueron suministrados por la Dirección Nacional de Estimaciones y Delegaciones del Ministerio de Agroindustria

Los países líderes en producción de lentejas según datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y Alimentos (FAO) en el mundo son: Canadá con casi 1,6 millones de toneladas (35% del total cosechado), seguido por India con 900 mil toneladas (21%) y más atrás aparecen Australia y Turquía con un 9% cada uno.
Del lado de los exportadores, se colocan a la cima los principales productores: Canadá (61%), EE.UU. (9,7%) y Turquía (8,9%).
Existen cuatro grandes compradores de nuestro producto: Brasil, España, Chile y Uruguay, representando entre los cuatro un 73,1% del total. Si bien se está creciendo en el comercio internacional de lentejas, su peso aún no supera el 1%.
En 2012 se colocaron embarque por 8.257 tn, pero en 2013 apenas se pudo comercializar 114 tn. En nuestro país, si bien estos productos representan una alternativa real a otros cultivos, especialmente el cultivo del trigo, su mercado interno y externo aún es modesto.

Barreiro, E. 2009. Producción de lentejas. Alimentos Argentinos. Secretaria de Agricultura, Ganadería y Pesca.

Cámara de Legumbres de la República Argentina.

Estrella Perotti. 2014. Las legumbres, una cadena de valor a fortalecer en Argentina. Informativo Semanal N° 1656. AÑO XXXI - N° 1656. Bolsa de Comercio de Rosario

Bolsa de Comercio de Córdoba. 2013. Capítulo 13: Análisis de la cadena de Legumbres.

Prof. Luis De Bernardis. 2014. Informe de legumbres argentinas campaña 2013-2014. TodoAgro.com.ar.

Marcos Cicchirillo. La lenteja quiere recuperar su espacio en la región. Diario La Capital On Line.

Ing. Agr. José Leone. Una opción más para el productor. Diario La Capital On Line

Ing. Agr. José Fernández Lozano. 2012. La Producción de Hortalizas en Argentina. Secretaria de Comercio Interior. Corporación Mercado Central de Buenos Aires. Gerencia de Calidad y Tecnología.

Hernán Alvarez. Revista El Federal. La Hora de las Legumbres

Clara M. Espeche; Virginia Paredes; Diego E. Méndez; Daniela Pérez; Oscar N. Vizgarra; L. Daniel Ploper. 2016. Lenteja, una alternativa de cultivo invernal para el noroeste argentino. Revista Avance Agroindustrial 37-3. Estación Experimental Agropecuaria Obispo Colombres

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El cultivo de la lenteja es uno de los más antiguos en el mundo, se estima que tiene entre 8.000 y 9.000 años de antigüedad. Originándose en el territorio de la actual República de Irak, de donde luego se extendió a otrás áreas como los de la actual Grecia, Bulgaria, etc.

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Experimentar el proceso de fotosíntesis en presencia y ausencia de luz en el desarrollo de las plantas

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- 10 semillas de lentejas
- 2 vasos descartables
- 20cm de algodón
- 1 jeringa
- 2ml de agua (interdiario)
- regla y tijera
- silicona
- una caja de 22cm de altura x 10cm de ancho
- 10 hojas

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Según el experimento realizado y las fuentes científicas que investigue, puedo concluir que mi hipótesis era correcta. La planta que estaba en la oscuridad logró adaptarse llevando a cabo la fase oscura para completar su desarrollo y crecimiento, aunque no crecieron más hojas, por otro lado la planta que estaba en la luz se desarrollo siguió su curso natural sin embargo su ciclo de vida había concluido y terminó marchita.