Fotosíntesis: Clase

TC31PPT018TPC-A18V1

Clase

Fotosíntesis

Resumen de la clase anterior CLONACIÓN

MUTACIONES

Multiplicación celular sin variabilidad

Fuente de variabilidad genética

Tipos de mutaciones

Génicas Sustitución

Estructurales

Deleción

Numéricas

Adición CÁNCER

Cromosómicas

Oncogenes

Aprendizajes esperados

 Explicar el proceso de fotosíntesis en términos de aprovechamiento de la energía solar.  Describir las etapas de la fotosíntesis y los factores que influyen en el proceso.  Relacionar el ciclo del carbono con los procesos de fotosíntesis y Respiración celular.

Páginas del libro desde la página 251 a la 257.

Un animal que hace fotosíntesis… Un equipo estadounidense de la Universidad del sur de Florida y del Maryland College Park han evidenciado que un animal, la babosa marina Elysia chlorotica, puede realizar fotosíntesis tal como las plantas o bacterias fotosintéticas.

¿Cómo es posible que este animal realice fotosíntesis?

Un animal que hace fotosíntesis…

Video de babosa alimentándose del alga: https://www.youtube.com/watch?v=aIyaxgBkToU

1.

Naturaleza de la luz.

2.

Pigmentos fotosintéticos.

3.

Fotosíntesis.

4.

Respiración celular y fotosíntesis.

5.

Factores que afectan la fotosíntesis.

1. Naturaleza de la luz 1.1 Concepto Ecuación general MATERIA INORGÁNICA

MATERIA ORGÁNICA

Foto proviene del griego y significa “luz”, síntesis, por su parte, significa “composición”. Es la transformación de la materia inorgánica a orgánica gracias a la participación de la energía que proviene de la luz, la cual se transforma en energía química (ATP) que luego se usará para formar compuestos orgánicos estables.

1. Naturaleza de la luz 1.2 Radiación electromagnética

1. Naturaleza de la luz 1.2 Radiación electromagnética

Si la luz blanca se hace pasar por un prisma, esta se descompone en todo el espectro de luz visible, que va de 400 (luz violeta) a 700 nanómetros (luz roja).

2. Pigmentos fotosintéticos 2.1 Pigmentos Los pigmentos son moléculas que absorben luz en una cierta longitud de onda, reflejando las longitudes de onda que no absorben. El principal pigmento de la fotosíntesis es la clorofila.

2. Pigmentos fotosintéticos 2.1 Pigmentos Los pigmentos de plantas y algas absorben luz a distintas longitudes de onda. Algunos de los pigmentos fotosintéticos son:

¿PorFicocianinas: qué en otoño las pigmento en algas hojas de la mayoría azul-verdosas. de las plantas se tornan anaranjadas opigmento rojo en Ficoeritrinas: cafés? cianobacterias y algas rojas (en hongos también ficocianinas).

junto

con

Caroteno y xantófilas: grupo de pigmentos de color amarillo, anaranjado, rojo, y café en vegetales.

2. Pigmentos fotosintéticos 2.1 Pigmentos Los máximos de absorción de la clorofila se encuentran en la longitud de onda de 400 a 450 nm (color azul) y de 650 a 700 nm (color rojo). La longitud de onda que refleja es el color verde.

¿Hay fotosíntesis si exponemos una planta a luz ultravioleta?

Ejercicio 22 “Guía del alumno” MTP El siguiente gráfico muestra los diferentes pigmentos fotosintéticos y su capacidad de absorción en cada longitud de onda. Con respecto al gráfico, es correcto inferir que Existen diferentes tipos de pigmentos: los fotosintéticos (tipos de clorofila) y los accesorios (ayudan a la clorofila), que absorben diferentes longitudes de ondas de la luz blanca.

  

La clorofila ALTERNATIVA absorbe longitudes de onda violeta, azul,CORRECTA anaranjado-rojizo, rojo y pocas radiaciones de las longitudes de onda intermedias (verde-amarilloanaranjado) y los carotenoides absorben longitudesASE de onda azul.

A

I) las clorofilas y los Los pigmentosabsorben absorben carotenoides diferentes longitudescon de principalmente energía de la luz blanca, que longitudesonda de onda corta. corresponde a una parte del II) los pigmentos accesorios espectro electromagnético. captan energía con las mismas longitudes de ondas que la clorofila. III) los pigmentos fotosintéticos captan la energía de todo el espectro electromagnético. A) Solo I B) Solo II C) Solo III

D) Solo I y III E) I, II y III

2. Pigmentos fotosintéticos 2.2 Cloroplastos

Grana

Los cloroplastos son organelos abundantes (50 a 60 por célula) donde se produce la fotosíntesis, distinguiéndose las membranas tilacoidales, en las que se encuentran los fotosistemas I y II.

Grana

3. Fotosíntesis 3.1 Fases de la fotosíntesis El proceso consta de dos partes: • Fase dependiente de luz o luminosa, que ocurre en los tilacoides • Fase independiente de luz u oscura, que ocurre en el estroma

3. Fotosíntesis 3.2 Fase dependiente de la luz

Aceptor Primario de Electrón

Generación de energía

Aceptor Primario de Electrón

NADP 3

2

Luz Luz

Fotosistema Centro de II 1

H+

reacción Clorofila

Fotólisis del agua

¿Hacia ¿Cuál es dónde la función va el Ode la clorofila en la en 2 liberado fotólisis este del Centroproceso? de H2O? Fotosistema reacción Clorofila I Producción de NADPH

3. Fotosíntesis 3.3 Fase independiente de la luz

¿Cuál es la enzima clave en el proceso de fijación de CO2?

3. Fotosíntesis 3.4 Resumen de la fotosíntesis Fase dependiente de luz

Fase independiente de luz

Lugar donde se realiza

En la membrana de los tilacoides.

En el estroma de los cloroplastos.

Elementos requeridos (reactantes)

Agua, luz solar, pigmentos y coenzima NADP.

ATP, NADPH y CO2

ATP, O2 y NADPH.

Glucosa y otras moléculas orgánicas como lípidos y proteínas.

Durante esta fase se produce la fotólisis del agua, fotofosforilación para la formación de ATP, fotoxidación de los fotopigmentos y fotorreducción del NADP+.

Durante esta fase se forma glucosa gracias a la fijación de CO2, y a la utilización de ATP y NADPH.

Productos

Resumen del proceso

Ejercicio 17 “Guía del alumno” MC El agua con que se riega una planta tiene el isótopo pesado de oxígeno (18O). Al cabo de un tiempo, al analizar los productos de la reacción fotosintética, podía verificarse que el 18O se encontrará en liberado al medio. A)B) elel CO aire del ambiente.  formado. C)D) ella almidón molécula de glucosa. E) el ATP.  2

El CO2 es un reactante utilizado en la fase oscura, por lo que no se espera que el oxígeno que forma parte del agua aparezca en este compuesto. En la molécula de glucosa no se En la molécula de glucosa no se incorporan átomos de oxígeno incorporan átomos de oxígeno provenientes de las moléculas de agua, provenientes de las moléculas de agua, sino del CO2. El almidón está formado sino del CO2. por glucosa.

ALTERNATIVA CORRECTA

B Aplicación

El agua es un reactante de la fase clara, que a nivel del fotosistema II se rompe por acción de la luz (fotólisis), dando como resultado protones (H+) que se acumulan en el interior del tilacoide, generando un gradiente electroquímico que proporciona la energía para la síntesis de ATP, y oxígeno que se libera a la atmósfera.

4. Respiración celular y Fotosíntesis 4.1 Relación entre los procesos

5. Factores que afectan a la fotosíntesis 5.1 Factores internos Son aquellos propios de las plantas y que hacen variar la tasa fotosintética:

¿Por qué una planta puede morir por exceso de agua?

CO2

Estoma H2 O

• Presencia de estomas • Pigmentos • Contenido de agua

5. Factores que afectan a la fotosíntesis 5.2 Factores externos Temperatura: en términos generales, la temperatura entre 10 y 35 ºC es la óptima para la mayoría de las plantas.

¿Por qué se produce un descenso de la fotosíntesis superada la temperatura óptima?

5. Factores que afectan a la fotosíntesis 5.2 Factores externos Intensidad de la luz: las plantas que reciben menos luz realizan menos fotosíntesis que las que están a la luz. Sin embargo, la relación no es directamente proporcional. ¿Por qué la relación entre la intensidad de luz y la tasa fotosintética no es directamente proporcional?

5. Factores que afectan a la fotosíntesis 5.2 Factores externos

Tasa fotosintética

Concentración de CO2: el CO2 es la molécula utilizada por las plantas para producir diversas moléculas orgánicas.

Nivel de CO2 ambiente

Rango de saturación para la mayoría de las plantas.

Años

Concentración de CO2 (ppm)

El incremento en la concentración de CO2 está asociado a un aumento de la temperatura.

Ejercicio 24 “Guía del alumno” MTP El siguiente gráfico representa el efecto de la intensidad lumínica en la actividad fotosintética de 4 tipos diferentes de plantas. Los musgos están adaptados a climas húmedos, con baja temperatura y con poca disponibilidad de luz, por lo que un aumento de la intensidad lumínica no afecta su actividad fotosintética.

En el gráfico podemos ver que dicho rango óptimo depende de la especie, siendo ainferir Del análisis del gráfico, es correcto que mayor intensidad lumínica para maíz y trigo, y a menor intensidad para la haya, mientras que no se puede distinguir un I) la intensidad lumínica es un factor que rango óptimo parano el musgo.

 

afecte el rendimiento fotosintético de los musgos. II) todas las plantas presentan rangos similares de intensidad lumínica óptima. III) el maíz y el trigo son plantas adaptadas a ambientes con alta intensidad lumínica, donde su actividad fotosintética responde bien.

 ALTERNATIVA CORRECTA

D ASE

En el caso del maíz y el trigo, su alto rendimiento fotosintético A) Solo I D) Solo I y III a altas intensidades de luz sugiere que son plantas adaptadas B) Solo E)de I, II y III a ambientes donde hayII altos niveles intensidad lumínica, lo C) Solo III que estas especies aprovechan alcanzando altas tasas de fotosíntesis y, probablemente, alta tasa de crecimiento.

Ejercicio HPC Nº23 Melvin Calvin y sus colaboradores identificaron gran parte de las reacciones implicadas en la asimilación fotoquímica del carbono que realizan los organismos fotosintéticos. Calvin tenía un gran interés por el estudio del comportamiento de las moléculas orgánicas y también por la utilización del carbono-14 como isótopo radiactivo, método ideado por él. Este científico y su equipo utilizaron un alga verde unicelular, llamada Chlorella pyrenoidosa, a la cual se le permitió absorber CO2 enriquecido en carbono radiactivo ALTERNATIVA CORRECTA (carbono-14), para luego medir los compuestos radiactivos presentes en diversas etapas del crecimiento de esta alga, separándolos por cromatografía sobre papel e identificando con una autoradiografía cada compuesto. De esta forma, identificó gran parte de las reacciones implicadas en la reducción del carbono del CO2 durante Comprensión la fotosíntesis.

C

¿Cuál de las siguientes etapas del método científico se hace explícita en el párrafo anterior?

a la descripción de Identificación Habilidad de Corresponde pensamiento científico: En el párrafode se describen los un procedimiento experimental y a pasos seguidos por Calvin y sus teorías y marcos conceptuales, problemas, hipótesis, A) Hipótesis. la etapa de experimentación del colaboradores para procedimientos experimentales, inferencias y identificar los B) Observación. método científico. compuestos y reacciones químicas conclusiones, en investigaciones científicas clásicasenola fotosíntesis. C) Experimentación. implicadas D) Análisiscontemporáneas. de conclusiones.

    E) Pregunta de investigación.

Pregunta oficial PSU

El oxígeno que se libera en la fotosíntesis proviene A) del dióxido de carbono. B) de la transpiración. C) de la respiración. D) de la clorofila. E) del agua.

ALTERNATIVA CORRECTA

E Reconocimiento

Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Modelo Proceso de Admisión PSU 2018.

Síntesis de la clase

aprovechan…

Vegetales y cianobacterias

La energía solar

a través de…

Aprovechamiento de la energía solar, que queda retenida como un compuesto orgánico.

implica…

La fotosíntesis

ocurre en fases…

utiliza…

Fase clara utiliza…

Fase oscura

Energía luminosa

Sin participación de la luz produce…

Agua, NADP+ y ADP

O2, NADPH y ATP

produce…

CO2, NADPH y ATP Glucosa, NADP+ y ADP

Para complementar el contenido de esta clase, te invitamos a revisar la siguiente cápsula...

https://www.youtube.com/watch?v=u62k5TJdx38&feature=share

Tabla de corrección

Ítem

Unidad temática

1

Alternativa A

Ecosistema

Habilidad Reconocimiento

2

C

Ecosistema

Reconocimiento

3

B

Ecosistema

Reconocimiento

4

C

Ecosistema

Reconocimiento

5

E

Ecosistema

Reconocimiento

6

E

Ecosistema

Reconocimiento

7

A

Ecosistema

Comprensión

8

A

Ecosistema

Comprensión

9

D

Ecosistema

Reconocimiento

10

D

Ecosistema

Reconocimiento

11

E

Ecosistema

Comprensión

12

E

Ecosistema

Reconocimiento

Tabla de corrección

Ítem

Unidad temática

13

Alternativa C

Ecosistema

Habilidad Aplicación

14

D

Ecosistema

Reconocimiento

15

B

Ecosistema

Reconocimiento

16

D

Ecosistema

ASE

17

B

Ecosistema

Aplicación

18

A

Ecosistema

Aplicación

19

E

Ecosistema

ASE

20

C

Ecosistema

ASE

21

D

Ecosistema

ASE

22

A

Ecosistema

ASE

23

C

Ecosistema

Comprensión

24

D

Ecosistema

ASE

25

A

Ecosistema

ASE

Prepara tu próxima clase

En la próxima sesión, estudiaremos Flujo de materia y energía en el ecosistema.

Esta presentación también está disponible en formato PREZI en el siguiente enlace https://prezi.com/view/g84NFF6bR1332lxJhxSL/

Equipo Editorial

Área Ciencias: Biología

ESTE MATERIAL SE ENCUENTRA PROTEGIDO POR EL REGISTRO DE PROPIEDAD INTELECTUAL.