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Guia de estudio fotosintesis

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Guia de estudio fotosintesis

  1. 1. CÓDIGO COLEGIO SAN FRANCISCO JAVIER PGF 03 R07 GUÍAS 2009 08 V03 Nombre del profesor(a): RICARDO ALONSO PARADA C. Guía No: 6 Nombre del estudiante: Grado:11 Sección: ABC Área: BIOLOGIA. Tema: Estudio de la fotosíntesis. Indicador de logro: Identifica la importancia biológica de la fotosíntesis como medio bioquímico ideal para capturar energía. Fecha: Inicio: A: B: C: Final: A: B: C: Energía y vida. Todas las células vivas deben tener un suministro constante de energía. Si esta falla aunque sea un momento, la célula morirá. La fuente de energía básica de las células vivas es la glucosa. La energía de la glucosa, energía que sustenta toda la vida en la tierra, proviene del sol. La fotosíntesis es una serie de reacciones químicas en las cuales se integra glucosa. En este proceso la energía luminosa se transforma en energía química y se almacena en las moléculas de glucosa. La respiración celular es el proceso por el cual las células vivas degradan la glucosa y liberan la energía almacenada en esta. La respiración ocurre constantemente en todas las células vivas. En cambio la fotosíntesis solo se presenta en ciertas células de las plantas verdes. Se dice que tales células se autoabastecen de energéticos. Figura Nº 1 Relación entre fotosíntesis y Respiración celular. Tomando como base el texto anterior y el análisis de la figura número uno resuelve las siguientes actividades: (A). Elabora un concepto para fotosíntesis y respiración celular. (B). Que relaciones de consumo y producción puedes encontrar entre el proceso de la fotosíntesis y la respiración celular. Importancia de la fotosíntesis. Las células que se autoabastecen de energéticos durante la fotosíntesis son las únicas que sintetizan glucosa. Con algunas excepciones todos los demás organismos dependen de estas células para obtener energía. La dependencia puede ser directa, como en el caso de la vaca que come pasto o indirecta, como cuando una persona come carne o bebe leche, al final la vida depende de la fotosíntesis. Para entender mejor esta dependencia 1
  2. 2. analicemos la siguiente situación: Supongamos que la tierra quedara privada de la luz solar; sin ésta, las células de las plantas verdes ya no podrían formar glucosa. Las plantas verdes morirían pronto; otros organismos sobrevivirían durante algún tiempo y los animales podrían comer otros animales. Los hongos podrían vivir pudriendo la materia orgánica. Sin embargo, tarde o temprano se agotaría la comida y casi toda la vida llegaría a su fin. Resuelve con tus propias palabras el siguiente interrogante: Qué sucedería si el sol siguiera brillando pero de alguna manera se eliminaran las plantas verdes? Naturaleza general de la fotosíntesis. Se define principalmente como es proceso por el cual los organismos que contienen clorofila absorben la luz solar para así crear su alimento y tener un crecimiento, de esta forma el CO2 se reduce en los carbohidratos presentes.Una de las características esenciales de la vida es el consumo de energía, ya que todos los procesos vitales sólo se producen si disponen de ella. Todos los vegetales obtienen esa energía de la luz solar. En ellos, el proceso de captación y transformación de dicha energía en compuestos biológicamente aprovechables ("alimento-energía") se denomina fotosíntesis. Las plantas poseen un compuesto de color verde llamado clorofila (pigmento fotosintético) que tiene la capacidad de absorber energía de la luz solar y cederla para la elaboración (síntesis) de hidratos de carbono (almidón) a partir de dos compuestos disponibles en el medio: agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2). Este proceso fotoquímico produce además, oxígeno (02) que es liberado a la atmósfera y tiene fundamental importancia para la vida en general, ya que permite cumplir el proceso respiratorio. 6H2O + 6CO2 ------------------Clorofila + Luz solar----------C6H12O6 + 6O2 Función de la clorofila. La fotosíntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen de la luz y son independientes de la temperatura, y otra serie que dependen de la temperatura y son independientes de la luz. La clorofila es un compuesto orgánico, formado por moléculas que contienen átomos de carbono, de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y magnesio. Estos elementos se organizan en una estructura especial: el átomo de magnesio se sitúa en el centro rodeado de todos los demás átomos. La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de la molécula de agua (H2O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno (O); es decir, el enlace químico que mantiene unidos al hidrógeno y al oxígeno de la molécula de agua, se rompe por efecto de la luz. En realidad la planta no tiene que ser verde para poder realizar fotosíntesis, este proceso se puede realizar en plantas de color rojo o café, como en el caso de ciertas algas marinas. Lo importante no es el color de la planta, sino que las células contengan el pigmento verde o clorofila. La fotosíntesis solo se efectúa cuando hay clorofila. Puesto que la luz es la fuente de Molécula de clorofila Figura Nº 2 energía para la fotosíntesis, la cantidad de luz tiene un gran efecto en el proceso. La luz solar está compuesta de rayos luminosos de diferentes longitudes de onda y 2
  3. 3. energía. Los diferentes rayos los vemos como rojo, naranja, amarillo, verde, azul, violeta en el arco iris. El conjunto de estos rayos constituyen el espectro visible. Las clorofilas tienen típicamente dos picos de absorción en el espectro visible, uno en el entorno de la luz azul (400-500 nm de longitud de onda), y otro en la zona roja del espectro (600-700 nm); sin embargo reflejan la parte media del espectro, la más nutrida y que corresponde al color verde (500-600 nm). Esta es la razón por la que las clorofilas tienen color verde y se lo confieren a los organismos, o a aquellos tejidos, que tienen cloroplastos activos en sus células, así como a los paisajes que forman. (Ver figura Nº 2). Fuera de las plantas verdes, que son de este color, las clorofilas van acompañadas de grandes cantidades de pigmentos auxiliares, principalmente carotenoides y ficobilinas, que son de distinto color y dominan el conjunto, tiñendo al organismo de colores como el amarillo dorado típico de los cromófitos, o el rojo púrpura de las algas rojas. Figura Nº 3 Con respecto al texto anterior y utilizando las graficas 2 y 3 Resuelve las siguientes actividades: (A). Determina con exactitud cuales son los reactivos y cuales son los productos que participan en el proceso de la fotosíntesis. (B). Qué tipos de clorofila hay y donde radica la diferencia entre los dos. (C). El oxigeno producido en la fotosíntesis proviene del agua o del gas carbónico. (D). Qué es un espectro visible de luz solar. (E).Qué tipos de longitud de onda (en nm) son absorbidos por las clorofilas y que tipos de longitud de onda (en nm) son reflejados. Importancia del ATP en el proceso de la fotosíntesis. La energía luminosa puede penetrar a la célula con demasiada rapidez como para que la célula logre almacenarla en toda la glucosa mediante la fotosíntesis. Debe existir una forma para captar la energía adicional y liberarla en cantidades controladas para satisfacer las necesidades de la célula. La sustancia que efectúa esta importante tarea es el compuesto transmisor de energía conocido como adenosintrifosfato o ATP. El ATP está formado por adenina, ribosa y tres grupos fosfatos, contiene enlaces de alta energía entre los grupos fosfato; al romperse dichos enlaces se libera la energía almacenada. En la mayoría de las reacciones celulares el ATP se hidroliza a ADP, rompiéndose un sólo enlace y quedando un grupo fosfato libre, que suele transferirse a otra molécula en lo que se conoce como fosforilación; sólo en algunos casos se rompen los dos enlaces resultando AMP + 2 grupos fosfato. El sistema ATP <-> ADP es el sistema universal de intercambio de energía en las células. 3
  4. 4. Figura Nº 4 Estructura química del ATP Responde: (A). Qué significa ATP. (B). Químicamente de que esta compuesto el ATP. (C). En términos prácticos para que le sirve a la célula el ATP. Resuelve: 1. ATP – P = ____________NOMBRE DEL COMPUESTO:_________________________ 2. ADP – P = ____________NOMBRE DEL COMPUESTO:________________________ Factores que inciden o intervienen en el proceso fotosintético 1) La luz.- las plantas realizan la fotosíntesis en relación a la cantidad de luz que reciben. 2) La temperatura.- La temperatura debe oscilar entre los 10º y 35º C. de lo contario, las enzimas se podría destruir. 3) Pigmentos fotosintéticos: la clorofila es la molécula que permite la captación de energía luminosa en el proceso de fotosíntesis. 4) Dióxido de carbono: La fotosíntesis crece al aumentar al aumentar la cantidad de CO2, hasta llegar a un límite a partir del cual el rendimiento se estabiliza. 5) Agua: Si es escasa, los estomas de cierran e impiden el intercambio de gases entre las hojas y la atmósfera. 6) Minerales: La carencia de Calcio, Nitrógeno y Magnesio afecta al desarrollo de las plantas. 4

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