Download Organismo y ambiente. fotosintesis

Colegio Santa Sabina
Primer año medio
Depto. De Ciencias
Prof. Paulette Rivera F.
1. Comprende el proceso de formación de materia y energía en organismos
autótrofos.
2. Comprende las relaciones de dependencia entre organismos en un
ecosistema respecto a los flujos de materia y energía.
3. Organiza datos y formula explicaciones, apoyándose en los conceptos en
estudio.
4. Relaciona los eslabones de las tramas y cadenas tróficas con las sustancias
químicas nocivas, valorando la protección de los ecosistemas.
Antes de comenzar:
¿Cómo obtienen energía los siguientes
organismos: plantas, animales,
bacterias.
 ¿Qué es la fotosíntesis? ¿Quiénes la
realizan?
 ¿Qué reactantes se necesitan para
realizar el proceso?
 ¿Cuáles son los productos del proceso?

Actividad exploratoria:
¿Qué importancia tiene la fotosíntesis
para los seres vivos?
Revisa con tu compañero de puesto la
página 98, analiza y responde las
preguntas que allí aparecen.
La fotosíntesis, un proceso vital.

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Completemos las siguientes frases:
Los organismos____________ son capaces de sintetizar sus propios
nutrientes.
Las plantas, las algas, algunos protozoos y las cianobacterias realizan la
fotosíntesis para________________.
La fotosíntesis utiliza en sus reacciones químicas sustancias inorgánicas
como _________ y __________.
En la fotosíntesis la energía _________ se transforma en energía
_________.
Los organismos ___________ utilizan oxígeno en la respiración celular.
El ___________ es un producto de la fotosíntesis que es liberado a la
atmósfera.
La ___________ es un producto fundamental que aporta energía para
formar proteínas, lípidos y otros carbohidratos como el___________.
Las moléculas derivadas de la fotosíntesis son la base de los organismos
______________ los cuales se alimentan de otros seres vivos.
Estructuras que participan en la
fotosíntesis:
El
es el organelo encargado de la fotosíntesis.
Poseen un pigmento llamado
. Existen otros pigmentos
como los carotenoides (naranjos) y las xantófilas (amanrillos)
Entrada de H2O y CO2 a la
planta:
H2O
Ingresa por las raíces y se
transporta a las hojas por el
xilema.
CO2
Ingresa por unos poros llamados
estomas. Los estomas están
formados por las células oclusivas o
guardianes que permiten el
intercambio de vapor de agua y otros
gases de la planta.
A trabajar:

Con tu compañero de puesto realiza la
actividad 2 de la página 101.
Las células guardianes, sus
formas y volúmenes.
En un medio
hipotónico
En un medio
hipertónico
El agua ingresa
por osmosis
El agua sale por
osmosis
“transpiración”
Las células
guardianes se
hinchan
Los estomas
se cierran
Las células
guardianes se
deshinchan
Los estomas
se abren
 En condiciones normales los estomas están
abiertos de día y cerrados de noche.
 La planta debe estar hidratada, de lo contrario
el CO2 no puede ingresar al interior.
El CO2
ingresa a
la hoja
Cómo enfrentan las plantas las
condiciones del desierto:

En conjunto leemos la página 103 y
respondemos las preguntas.
Para terminar la clase…

Analiza el esquema de la actividad 3 de
la página 104.
Etapas de la fotosíntesis
Característica/
fase
Reacciones
¿Cuándo ocurre?
¿Dónde ocurre?
Dependiente de
energía lumínica
Independiente de
energía lumínica
Reacciones de captura de
energía
Reacciones de fijación de
carbono
Sólo de día
De día y de noche
En la membrana de los
tilacoides de los cloroplastos
donde están los fotosistemas
En el estroma del cloroplasto
Fotosistemas
2 complejos
proteicos
Que contienen
Pigmentos
fotosintéticos
(clorofila)
2 componentes
Antenas
Pigmentos
captan energía luminosa
para transmitirla al
centro de la reacción
Centro de
la reacción
Los pigmentos diana
son capaces de
transferir electrones
e iniciar la cadena
de reacciones químicas
Fase primaria o dependiente
de la luz
Etapas:
Los fotones de la luz estimulan al
fotosistema II ubicado en la membrana
del tilacoide.
¿Cómo?
Los fotones llegan a los pigmentos de la
antena y luego pasan al centro de
reacción donde hay una molécula de
clorofila.
Luego se libera un electrón, el cual pasa a
la cadena transportadora de
electrones.
1.
Simultáneamente con la
estimulación de la clorofila…
2. Ocurre la fotólisis del agua.
¿Cómo?
Las moléculas de agua se degradan en
una molécula de O2 y en 4 H+. Se
libera el O2 al ambiente.
3. La cadena transportadora de electrones
se acopla al fotosistema I, se estimula la
clorofila.
Se genera otra cadena transportadora de
electrones.
Resultado:
Se produce una sustancia llamada
NADPH.
Al finalizar la fase
dependiente de luz:

4. los H+ llegan a una enzima llamada
ATP sintetasa, la que forma ATP a partir
de ADP más un fosfato.
Actividad:
Confeccione un diagrama con lo que
ocurre en la fase dependiente de luz.
 ¿Qué productos se forman en la fase
dependiente de la luz?
 ¿Cómo se produce el oxígeno liberado
por las plantas?

Fase secundaria o
independiente de luz:

-
-
Características:
No se necesita energía lumínica.
Las moléculas de ATP y NADPH
producidas en la etapa anterior son
utilizadas.
Se forma la glucosa a partir de CO2 que
se captura a través de los estomas.
Las reacciones ocurridas se conocen
como el ciclo de Calvin y ocurren en el
estroma.
Ciclo de Calvin:
La enzima encargada de fijar el
CO2 es la llamada RubisCO o
ribulosa bifosfato.
 La suma total de las reacciones del ciclo de Calvin es:
6CO2 + 12NADPH + 12H2O + 18 ATP → C6H12O6 + 12NADP+ + 18ADP + 18 Pi
Balance de la fotosíntesis:
Sustancias
simples e
inorgánicas:
CO2
H2O
Dan origen a
Sustancias
complejas y
orgánicas:
Glucosa.
Almidón
Reserva
energética
Celulosa
Paredes
celulares
(sostén)
Ecuación química:

La fotosíntesis es un proceso
endergónico porque utiliza energía.
Energía lumínica
6 CO2 + 6 H2O
C6H12O6 + 6 O2
Realizar la actividad 4 de la página 106.
Información extra:
El ciclo de Calvin (también conocido como ciclo de CalvinBenson) son una serie de reacciones bioquímicas que ocurren
en los cloroplastos de los organismos fotosintetizadores. Fue
descubierto por Melvin Calvin y Andy Benson de la Universidad
de California en Berkeley.
 Durante la fotosíntesis, la enegia lumínica ha sido convertida en
energia química almacenando ATP y NADPH. El ciclo de Clavin
es luz-independiente,usando la enegia desde carriers de corta
duración , convirtirno el dioxido de carbono en compuesto
orgánicos que pueden ser usados por el organismo. Estas
formas d ereacción también son llamadas de fijación del
carbono. La enzima del ciclo se llama RubisCO.
 La suma total de las reacciones del ciclo de Calvin es:
 6CO2 + 12NADPH + 12H2O + 18 ATP → C6H12O6 +
12NADP+ + 18ADP + 18 Pi

Recordemos…
H2O
ATP
y________
C6H12O6
Aprendizaje esperado:
1. Comprende el proceso de formación de materia y
energía en organismos autótrofos.
¿Cómo influye la intensidad
lumínica en la fotosíntesis?

Antes de comenzar plantea junto con tu
compañero de puesto una hipótesis con
respecto a la pregunta.
Recuerda que una Hipótesis es una respuesta tentativa
para una pregunta determinada, que considera las
mismas variables del problema de investigación.
Actividad exploratoria:

Observa la siguiente tabla que aparece en tu página 108 y
grafica luego, en el eje Y ubiquen los datos de la taza
fotosintética y en el eje X la intensidad lumínica.
Tabla N°1: Tasa fotosintética, a diferente intensidad
lumínica.
Intensidad lumínica
(W/m2)
Tasa fotosintética
(unidades arbitrarias)
0
0
250
33
500
50
750
55
1.000
56
Tasa fotosintética: medida de la capacidad de la
planta para fijar carbono.
Análisis de resultados:

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Respondan las siguientes preguntas
con su compañero de puesto:
¿Cuál es la variable manipulada en este experimento? ¿Por qué?
¿Cuál es la variable respuesta? Expliquen.
¿Qué ventajas representa graficar información de la tabla para su
interpretación? ¿por qué?
¿Qué ocurrió con la tasa fotosintética a medida que la intensidad
lumínica aumentó?
¿Qué sucede con la tasa fotosintética después de los 500 W/m2?
¿Cómo explicarían este hecho?
¿De qué manera influye la intensidad lumínica en la tasa
fotosintética? Expliquen.
A partir de los resultados ¿Corroboran su hipótesis? Si su
respuesta es negativa, formulen una nueva hipótesis para el
problema científico enunciado.
¿Qué factores influyen
en la fotosíntesis?
a. Intensidad lumínica.
La tasa fotosintética aumenta
progresivamente a medida que
aumenta la intensidad lumínica,
hasta un valor constante (600 W
apróx.)
Realicen la actividad 5 de la página 109
b. Temperatura.
La tasa fotosintética aumenta a
medida que aumenta la
temperatura.
Además se incrementa la
respiración celular donde se
utiliza la glucosa.
¿Es igual la tasa fotosintética en plantas de
origen tropical comparada con la de plantas
de clima templado?
El consumo de agua
constante beneficia la
absorción de CO2, a través de
la apertura de los estomas.
c. Disponibilidad de agua y
concentración de CO2
La tasa fotosintética tiende a
aumentar a medida que se
incrementa la concentración
de CO2, hasta cierto límite o el
proceso se inhibe.
Efectos de la intervención
humana en la fotosíntesis.
a.
-
-
Construcción de
invernaderos:
Sirven en aquellos
lugares donde no existen
condiciones adecuadas.
Computacionalmente se
puede regular: la
temperatura, el aire, el
riego, fuentes de luz.
Efectos de la intervención
humana en la fotosíntesis.
b. Desarrollo de sistema
de riego:
- Aumenta la tasa
fotosintética en
periodos de sequía.
- Se riega con la cantidad
precisa para optimizar
el agua.
- Se pueden agregar
fertilizantes y sales
minerales.
Efectos de la intervención
humana en la fotosíntesis.
c. Avances tecnológicos:
- Se modificaron genéticamente
para tener una determinada
característica (transgénicos).
- Se ha logrado producir plantas
capaces de crecer en zonas
carentes de agua y clima poco
favorable.
- Se ha modificado la forma u
orientación de las hojas para
captar mejor la energía
lumínica.
Para finalizar:

Realiza en pareja la actividad 5 de la
página 109 y la actividad 7 de la página
112.