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LICEO MARTA DONOSO ESPEJO
DEPARTAMENTO BIOLOGIA Y CIENCIAS
TALCA
GLORIA ACUÑA
PROFESORA DE BIOLOGIA
OBJETIVOS
Hoy
conoceremos
la fotosíntesis,
sus etapas y
los procesos
que involucran
 La mayor parte de la energía que mantiene a los
organismos procede del sol.
 Las plantas y ciertas bacterias son capaces de
capturarla y convertirla en energía química, que se
emplea en la construcción de la materia que constituye
los seres vivos. En la mayoria de los casos, el proceso
lleva consigo el desprendimiento de oxígeno.
 Los seres vivos que son capaces de construir su
estructura a partir de materiales inorgánicos, son
“autosintéticos” o autotrofos. Muchos de ellos pueden
producir las moléculas orgánicas complejas a partir de
energía procedente de la luz: son los organismos
fotosintéticos.
 La fotosíntesis es un proceso metabólico por el
cual ciertas células capturan la energía lumínica
del sol y la convierten en energía química.
 Son capaces de llevar a cabo fotosíntesis las plantas
verdes o rojas, y algunas bacterias, como
cianobacterias purpúreas, las sulfuradas verdes, etc,
ECUACION GENERAL DE LA
FOTOSINTESIS
 Desde hace dos siglos se sabe que las plantas desprenden
oxígeno y necesitan CO2 y luz
 Al relacionar el desprendimiento del O2 y la producción de
compuestos orgánicos con el con el consumo de CO2 y luz
se puede formular una ecuación global.
Energía de la luz
Dióxido de carbono + Agua
Glucosa + Oxígeno
 6 CO2 + 6 H2O + luz
C6H12O6 + 6 O2
El significado de esta simple expresión es
que la fotosíntesis es un proceso de
oxido-reducción que no se produce
espontáneamente y que requiere
aportes de energía externos al
sistema, en este caso proporcionados
por la luz
¿Cómo se transforma la energía
lumínica en energía química?
 La captación de la energía lumínica y su
transformación en energía química se produce en los
cloroplastos de las células vegetales y en ciertas
formaciones de las membranas en las bacterias
fotosintéticas.
Pero, ¿Cómo se
transforma le
energía
lumínica en
energía
química?
 Raíz: subterránea
(normalmente) a través de
la cual obtienen agua y
sales disueltas.
 Tallo: Estructura por la
cual transportan el agua y
las sales minerales desde la
raíz a la hoja, y los
productos de la fotosíntesis
desde la hoja a la raíz y al
resto del vegetal.
 Hojas: Es el lugar donde
los compuestos
inorgánicos se transforman
en orgánicos. Esta función
la realizan transformando
la energía de la luz en
energía química de enlace.
 En el interior de estas
estructuras se localiza el
sistema vascular. Esta
formado por vasos
conductores, que forman
el xilema y el floema y
transportan sustancias
necesarias para la
nutrición.
 La incorporación del agua y las sales
minerales se realiza por las raíces, a
través de los pelos radicales.
El agua penetra en la raíz por ósmosis.
Este fenómeno se produce porque en el
interior de la raíz existe más
concentración de solutos que en el
exterior. El agua llega así circulando
hasta los conductos leñosos.
Las sales minerales requieren energía
para penetrar en la raíz, por lo tanto su
transporte es activo. Se realiza en
contra de gradiente de concentración.
Existen unas proteínas en la propia
membrana que permiten el paso de
sales que se absorben en forma de
iones
 El conjunto de agua y
sales minerales que han
llegado hasta el xilema se
denomina savia bruta.
Esta savia es
transportada por los
vasos leñosos hasta las
hojas, donde se utiliza en
la fotosíntesis.
 Durante la fotosíntesis, la savia bruta,
transportada por el xilema hasta las
hojas, se transforma en savia
elaborada. Es ésta una solución
formada por azúcares, aminoácidos y
otras sustancias ricas en nitrógeno.
Esta savia se transporta por el floema
que está formado por células alargadas,
dispuestas en fila con los tabiques
perforados formando unos tubos,
llamados tubos cribosos. La savia lleva
una dirección ascendente y
descendente, desde las zonas de
producción (hojas) hasta las de
consumo (sumideros), que pueden ser
cualquier parte del vegetal: tejidos de
reserva, frutos, semillas, meristemos
apicales, etc.
 La nutrición
autótrofa,
propia de los
vegetales,
requiere la
captación de luz
procedente del
sol. Para ello
existen unas
estructuras
especializadas,
las hojas, que
presentan
amplias
superficies para
que la captación
de esta energía
sea eficaz.
Fases de la fotosíntesis
 fase luminosa, la luz impacta en las
moléculas de clorofila a que están
empaquetadas en una ordenación
especial, en las membranas
tilacoidales. Los electrones de la
clorofila a son lanzados a niveles
energéticos superiores, y las
moléculas de clorofila a se oxidan. En
una secuencia de reacciones, la
energía que llevan estos electrones se
usa para formar ATP a partir del
ADP y para reducir una molécula
llamada NADP+. Las moléculas de
agua se escinden en esta etapa para
dar electrones que se usan para
sustituir los que se marchan de la
clorofila a.
Reacciones de la fase dependiente
 3. La cadena de transporte de
de la luz
electrones se acopla al
 1. Los fotones de energía
lumínica estimulan el
fotosistema II, ubicado
dentro de la membrana
tilacoidal del cloroplasto. La
liberación de un electrón
generando una cadena de
transporte de electrones
 2. Ocurre la fotólisis del
agua, dando origen a una
molécula de oxigeno
fotosistema I. Cuando la
molécula de clorofila del
fotosistema I es estimulada
por otro fotón se genera una
nueva cadena de transporte
de electrones que finalmente
produce una sustancia
llamada NADPH
 4. Cuando los iones
hidrógeno (H) atraviesan la
enzima ATP sintetasa se usa
para transformar ADP a ATP
 El ATP junto con el NADPH
posteriormente serán usados
para sintetizar glucosa
Fase secundaria o independiente
de la luz
 Fase oscura, el ATP y el
NADPH, formados
durante la primera etapa,
se usan para reducir el
dióxido de carbono a un
glúcido sencillo. Esta
incorporación de dióxido
de carbono en forma de
materia orgánica, se
denomina fijación del
carbono, y se produce en el
estroma del cloroplasto.
 En las reacciones
químicas que conforman
el ciclo de Calvin
participan diversas
enzimas. La más
importante de ellas se
denomina ribulosa
bifosfato (rubisco) y es
la enzima que
intervienen en la
reacción en que capta
CO2. Esta enzima es la
proteína más abundante
de los vegetales
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FOTOSÍNTESIS
 Intensidad luminosa: la
energía luminica es
fundamental para la
ocurrencia de la fase
primaria de la fotosíntesis .
 La tasa fotosintética
aumenta
progresivamente a
medida que aumenta la
intensidad lumínica,
hasta un valor máximo,
luego se mantiene
relativamente constante
aunque la intensidad
lumínica se incremente.
Temperatura
 Experimentos realizados han
demostrado que estas
aumentan su tasa
fotosintética a medida que se
incrementa la temperatura.
 Sin embargo existe una
temperatura límite sobre la
cual la tasa fotosintética
empieza a decrecer
progresivamente.
 Las diferentes especies
vegetales poseen rangos de
temperatura óptima para los
cuales la tasa fotosintética es
más eficiente.
Dentro de estos rangos la
actividad fotosintética tiende
aumentar, lo que se traduce en
una mayor producción de
glucosa.
Disponibilidad de agua y concentración de CO2
 Para que el proceso de
fotosíntesis se realice de
forma exitosa, la planta debe
absorber continuamente
agua a través de su raíces.
 Esto posibilita que los
estomas de las hojas y tallos
se mantengan abiertos,
posibilitando el ingreso de
una mayor cantidad de CO2.
 Por el contrario cuando la
planta se ve enfrentada a una
falta de agua cierra sus
estomas lo que significa una
disminución en la tasa de
fotosíntesis
Resumen
Concepto y función biológica.
Las células autótrofas fabrican su alimento a partir de
sustancias inorgánicas sencillas. La mayoría utilizan luz
solar y al proceso se le denomina fotosíntesis.
Se realiza en los cloroplastos
Lo hace en dos fases:
Luminosa
Oscura
Es el proceso a través del cuál los organismos productores,
a partir de CO2, del agua, sales minerales y luz solar
fabrican su propia materia
Se transforma así la energía lumínica en energía química.
Para ello: Todas las célula fotosintetizadoras, menos las
bacterias, tienen cloroplastos
¿Qué
hemos
aprendido?
1. ¿Qué es la fotosíntesis?
2. ¿Cuál es la función de los
estomas?
3. ¿Qué es el xilema y el floema?
4. ¿Qué se entiende por fase clara ?
5. ¿Cuáles son los productos de la
fase clara?
6. ¿Por qué es importante la
fotosíntesis?