Download ¿cómo se produce el oxígeno?

10. ¿CÓMO SE PRODUCE EL OXÍGENO?
11. ¿QUÉ DIFERENCIA EXISTE ENTRE LA FOTOSÍNTESIS QUE REALIZA UN NOPAL Y EL
MAÍZ?
12. ¿POR QUÉ ALGUNAS PLANTAS COMO EL TILO AMERICANO, EL CHÍCHARO O LAS
HABAS NO CRECEN BIEN EN CLIMAS ÁRIDOS?
13. ¿CUÁLES SON LOS FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FOTOSÍNTESIS?
14. ¿QUÉ OCURRE CON LA FOTOSÍNTESIS DURANTE EL OTOÑO?
15. ¿CUÁL ES LA IMPORTANCIA DEL PROCESO PARA EL MANTENIMIENTO DE LA VIDA
EN EL PLANETA?
16. ¿QUÉ FACTORES AMBIENTALES PUEDEN ALTERAR EL PROCESO FOTOSINTÉTICO?
CRUCIGRAMA

En la etapa clara de la fotosíntesis la luz que llega a la clorofila excita a un electrón a
un nivel energético superior.

Después de una secuencia de reacciones ( transporte de electrones) la energía se
convierte en ATP y NADPH.

El agua se descompone en la reacción mencionada y el producto de esta reacción es
el oxígeno.
En una forma mas específica:

Los fotosistemas son los conjuntos de moléculas de clorofila y otros pigmentos
empaquetados en los tilacoides. En el centro de los fotosistemas está la clorofila que
absorbe la luz para convertirse en una forma "activada".

El fotosistema I usa la clorofila a en una forma denominada P700. El Fotosistema II
usa una forma de clorofila conocida como P680.

La fotofosforilación es el proceso de conversión de la energía del electrón excitado
por la luz, en un enlace pirofosfato de una molécula de ADP. Esto ocurre cuando los
electrones del agua son excitados por la luz en presencia de P680.

La energía de la luz causa la eliminación de un electrón de una molécula de P680 que
es parte del Fotosistema II, el electrón es transferido a una molécula aceptora
(aceptor primario), y pasa luego cuesta abajo al Fotosistema I a través de una cadena
transportadora de electrones. La P680 requiere un electrón que es tomado del agua
rompiéndola en iones H+ y iones O-2. Estos iones O-2 se combinan para formar O2 que
se libera a la atmósfera.

Se lleva acabo la vía HATCH y SLACK:

Se fija el CO2 atmosférico en el citosol de las células del mesófilo.

La enzima PEP carboxolasa une al CO2 con el ac. Fosfoenolpirúvico.

Al compuesto lo carboxilan y salen como productos: ac. Dicarboxílico, ac. Oxalacético y
aminoácidos.

El ac. Oxalacético es transformado en un ácido de 4 carbonos y es transportado a las
células de las vainas.

Se lleva a cobo la reacción del ácido, esta puede ser por dos rutas: por transaminación o
por reducción.
o
Por transaminación el ácido se convierte en ac. Aspártico (citosol).

El ac. Aspártico se convierte en oxalacético y esta se reduce a ac. Málico.

El ac. Málico se descarboxila y se obtiene ac. Pirúvico, en la reacción de descarboxilación
se libera CO2 y este va a las vainas.

El ac. Pirúvico se regenera en fosfoenolpiruvato.

El CO2 ingresa al ciclo de Calvin, donde es fijado por la enzima RuBiscO.
o
Por reducción el ac. De 4 carbonos se convierte en ac. Málico (cloroplastos)

Se descarboxila el ac. Málico y se obtiene ac. Pirúvico, en la reacción se libera CO2 en las
vainas.

El CO2 ingresa al ciclo de Calvin, donde es fijado por la enzima RuBiscO.

El ac. Pirúvico se regenera en fosfoenolpiruvato.
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Hay un óptimo aprovechamiento del CO2.
No presentan fotorrespiración.
Las plantas son de climas tropicales y subtropicales.
Uso eficiente del agua.
No tiene tanta tolerancia al estrés hídrico.
Los estromas se cierran parcialmente en el día.
El ciclo de Calvin se realiza en las noches con los
estromas abiertos.
Ejemplos de plantas C4: maíz, sorgo, caña de azúcar, etc.

Durante la noche los estomas están abiertos y esto permite la fijación del
CO2 atmosférico, el que fija el CO2 es el PEP carboxilasa (citosol).

El PEP proviene de una degradación del almidón acumulado en los
cloroplastos durante el día.

Se carboxila el PEP y se obtiene ac. Oxalacético.

Después el ac. Oxalacético se reduce a ac. Málico y este se acumula en
las vacuolas.

Durante el día los estomas están cerrados y el ac. Málico sale de la
vacuola y se descarboxila a ac. Pirúvico.

En la descarboxilación se libera CO2 y este pasa al ciclo de Calvin.

El ac. Pirúvico es transformado en PEP y después a fosfato de triosa,
estas van a pasar a los cloroplastos y dan lugar a la síntesis y acumulación
de almidón, esto permite la regeneración del PEP durante la noche.
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Las plantas no presentan vainas.
No hay fotorrepiración.
Las plantas son de zonas desérticas o subdesérticas .
Son capaces las plantas de soportar temperaturas muy
altas.
Uso eficiente del agua.
Tiene mucho mayor tolerancia al estrés híbrido.
El cierre de los estromas en el día impide la pérdida de
agua por transpiración por las altas temperaturas.
En la noche se abren los estromas cuando la temperatura y
la humedad es menor
El ciclo de Calvin ocurre durante el día.

•
Por que son plantas tipo C3, esto quiere decir
que son de clima templado.
Bajo condiciones ambientales favorables una
planta C3 pierde por los estomas
aproximadamente 100 moléculas de H2O por
molécula de CO2 que entra por ellos.
En zonas con aporte constante de agua este
hecho no representa un problema pero en
regiones áridas y semiáridas si llega a serlo.
Aquellas condiciones que lleven a un balance
desfavorable como:
• Alta temperatura e irradiancia.
• Alto déficit de presión de vapor entre mesófilo
y atmósfera.
• Aporte limitado de agua por el suelo.
• Conductividad eléctrica muy alta en la solución de
agua del suelo.
Tenderán a :
 Incremento en la restricción difusiva del agua con
el cierre estomático parcial o total.
 Aumento en la actividad fotorrespiratoria de la
planta, cosa que no ocurre en las plantas C4 o CAM.
 Deshidratarse.

A) Temperatura. Cada especie esta
adaptada a vivir en un intervalo de
temperaturas, dentro de este intervalo,
la eficacia del proceso aumenta con
la temperatura. debido a la mayor
movilidad de las moléculas.

B) Concentración de CO2. Si la intensidad
luminosa es elevada y constante, el rendimiento
del proceso fotosintético aumenta en relación
directa con la concentración de CO2 en el aire,
hasta llegar a un cierto valor, en el cual se estabiliza.

C) Concentración de O2. Cuanto mayor es
la concentración de oxigeno en el aire,
menor es el rendimiento fotosintético,
debido a los procesos de fotorrespiracion.
http://estudiarfisica.files.wordpress.com/2009/01/termome
o.jpg

D) Intensidad luminosa. Cada especie esta adaptada
a vivir dentro de un intervalo de intensidad de luz. Hay especies de penumbra y
especies fotofilas. Dentro de cada intervalo, a mayor iluminación,
mayor rendimiento, hasta superar ciertos limites, en los que se
produce la fotooxidacion irreversible de los pigmentos fotosintéticos.

E) Escasez de agua. Esta en el suelo y de vapor de agua en el
aire disminuye el rendimiento fotosintético, ya que se
cierran los estomas para evitar la desecación de la planta
entonces la entrada de CO2 se ve dificultada.

F) Tiempo de iluminación. Hay especies en las que, a más
horas de luz, mayor rendimiento fotosintético. Otras, en
cambio, precisan de periodos nocturnos.

G) Color de la luz. La clorofila a y la clorofila b absorben
energía lumínica en la región azul y roja del espectro; los
carotenos y xantofilas, en la azul; las ficocianinas, en la
naranja; y las ficoeritrinas, en la verde. Todos estos
pigmentos pasan la energía a las moléculas blanco. La luz
monocromática menos aprovechable en los organismos que
carecen de ficocianinas y ficoeritrinas es la luz verde. En las
cianofíceas, que si las poseen, la luz roja estimula la síntesis
de ficocianina, y la luz verde, la de ficoeritrina. Si la longitud
de onda es superior a 680m nm, no actúa el PSII, y en
consecuencia solo hay fase luminosa cíclica y el rendimiento
fotosintético disminuye.
Durante la primavera y el verano,
las hojas obtienen su tono verde de la
clorofila, el pigmento que les ayuda a
captar la energía de la luz del Sol.
En Otoño, los árboles sintetizan la
clorofila y reabsorben en sus tejidos
parte de sus componentes, los colores
del otoño se deben a pigmentos residuales.
http://eco.microsiervos.com/images/color
es-hojas-clima.jpg
El que las hojas se tornen hacia tonalidades rojizas con la llegada
del otoño se debe a que éste color las hace menos sensibles al
frío e incluso al descenso de radiación solar, por lo que pueden
realizar la fotosíntesis durante un periodo de tiempo mayor, y así
aportar la mayor cantidad posible de nitrógeno a los tejidos.

La síntesis de materia orgánica a partir de la inorgánica se realiza
fundamentalmente mediante la fotosíntesis; luego irá pasando de
unos seres vivos a otros mediante las cadenas tróficas,
para ser transformada en materia propia por los
diferentes seres vivos.

Produce la transformación de la energía luminosa en
energía química, necesaria y utilizada por los seres vivos

En la fotosíntesis se libera oxígeno, que será utilizado en
la respiración aerobia como oxidante.

La fotosíntesis fue causante del cambio producido en la
atmósfera primitiva, que era anaerobia y reductora.

De la fotosíntesis depende también la energía almacenada en
combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural.

El equilibrio necesario entre seres autótrofos y heterótrofos no sería
posible sin la fotosíntesis.
La fotosíntesis puede verse afectada por diversos
factores,
tanto internos como externos o ambientales.

Factores internos: Se deben a la estructura de la
hoja, es decir, el grosor de la cutícula, la
epidermis, el número de estromas y los espacios
entre las células del mesófilo. Estos factores
influyen directamente en la difusión del CO2 y O2
y también en la pérdida de agua. Cuando la
actividad fotosintética es alta se produce mucha
glucosa, la cual es almacenada como almidón en
los cloroplastos ,esto inhibe las reacciones
fotosintéticas.
2.
Factores externos:
La luz: La luz blanca contiene
todo el espectro visible y la
calidad de luz necesaria para
estimular los pigmentos
fotosintéticos.
La cantidad de luz se refiere a la
intensidad
luminosa. Cuando ésta aumenta la
fotosíntesis también lo hace, pero
si la intensidad de la luz es
excesiva esta frena el proceso
fotosintético. La duración de la luz,
es decir las horas de exposición a
la luz durante el día, son también
un factor importante para la
fotosíntesis .
La disponibilidad de agua: Este
factor afecta cuando las células
fotosintéticas sufren deficiencias.
Corresponde principalmente al
agua absorbida por las raíces.
La temperatura: Es un factor ambiental
muy variable; como los anteriores puede
variar durante el día o a lo largo de un
año. Los diferentes climas hacen variar la
temperatura. Existen plantas de zonas
frías que pueden realizar fotosíntesis a
0ºC y otras adaptadas a altas
temperaturas que producen fotosíntesis
entre los 15 y 35º C.