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FOTOSÍNTESIS INTEGRANTES: Yaneisy Fontaine Rodriguez Jilma Almenares Vera.

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1 FOTOSÍNTESIS INTEGRANTES: Yaneisy Fontaine Rodriguez Jilma Almenares Vera

2 ESQUEMA DEL PROCESO

3 EL PROCESO DE LA FOTOSINTESIS Este proceso consiste en la transformación del anhídrido carbónico (CO2) del aire en sustancias orgánicas carbonadas de las plantas. Dicha transformación requiere energía, siendo un rasgo característico y exclusivo de las plantas verdes la capacidad de utilizar la luz como fuente para procurársela. En síntesis las plantas toman energía luminosa, la transforman y la almacenan en forma de compuestos carbonados ricos en contenido energético. Este proceso consiste en la transformación del anhídrido carbónico (CO2) del aire en sustancias orgánicas carbonadas de las plantas. Dicha transformación requiere energía, siendo un rasgo característico y exclusivo de las plantas verdes la capacidad de utilizar la luz como fuente para procurársela. En síntesis las plantas toman energía luminosa, la transforman y la almacenan en forma de compuestos carbonados ricos en contenido energético. CO2 + H2O C6H12O6 + O2 CO2 + H2O C6H12O6 + O2

4 LA HOJA COMO MAQUINA FOTOSINTETICA La mayor parte de la actividad fotosintética de las plantas superiores se realiza en las hojas verdes, que están particularmente adaptadas para realizar eficazmente este proceso. El limbo foliar consta, en general de 3 tipos de tejido: está cubierto por una capa protectora de células epidérmicas, bajo la epidermis yace el mesófilo fotosintético (parénquima clorofílico). La mayor parte de la actividad fotosintética de las plantas superiores se realiza en las hojas verdes, que están particularmente adaptadas para realizar eficazmente este proceso. El limbo foliar consta, en general de 3 tipos de tejido: está cubierto por una capa protectora de células epidérmicas, bajo la epidermis yace el mesófilo fotosintético (parénquima clorofílico). En esta red de conductos aéreos constituye el camino por el que llega a las células fotosintetizantes el CO2 y por el que el O2 liberado en la fotosíntesis es devuelto a la atmósfera exterior. El tejido vascular de los nervios es el camino que utilizan los productos de la fotosíntesis para abandonar la hoja y trasladarse a los órganos no fotosintetizadores del vegetal. En esta red de conductos aéreos constituye el camino por el que llega a las células fotosintetizantes el CO2 y por el que el O2 liberado en la fotosíntesis es devuelto a la atmósfera exterior. El tejido vascular de los nervios es el camino que utilizan los productos de la fotosíntesis para abandonar la hoja y trasladarse a los órganos no fotosintetizadores del vegetal. La energía luminosa empleada en la transformación fotosintética del CO2 es absorbida por la clorofila, pigmento verde característico de las plantas, que se encuentra en su totalidad localizado en los cloroplastos. La energía luminosa empleada en la transformación fotosintética del CO2 es absorbida por la clorofila, pigmento verde característico de las plantas, que se encuentra en su totalidad localizado en los cloroplastos.

5 FACTORES QUE LIMITAN LA FOTOSINTESIS Cuando una planta verde se coloca en la oscuridad más completa, absorbe oxígeno y desprende CO2. Si iluminamos la planta con una luz poco intensa, el resultado será la fijación de una cierta cantidad de CO2 y el desprendimiento de otra cantidad de O2, es decir, disminución tanto en el CO2 absorbido como en el CO2 desprendido. Cuando la intensidad de la luz aumenta, se llega a alcanzar el punto de compensación. Cuando la intensidad de la luz se hace mayor que la correspondiente a este punto, tiene lugar una absorción de CO2 y un desprendimiento de O2. En un intervalo considerable, el valor del intercambio fotosintético de gases es sensiblemente proporcional a la intensidad luminosa; pero cuando esta alcanza un valor suficientemente elevado, su incremento no va acompañado del aumento correspondiente de actividad fotosintética. La planta está luminicamente saturada, son otros factores independientes de la cantidad de luz utilizable los que limitan la actividad de la fotosíntesis, entre estos tenemos: la intensidad luminosa, la concentración de CO2 y la temperatura. Cuando una planta verde se coloca en la oscuridad más completa, absorbe oxígeno y desprende CO2. Si iluminamos la planta con una luz poco intensa, el resultado será la fijación de una cierta cantidad de CO2 y el desprendimiento de otra cantidad de O2, es decir, disminución tanto en el CO2 absorbido como en el CO2 desprendido. Cuando la intensidad de la luz aumenta, se llega a alcanzar el punto de compensación. Cuando la intensidad de la luz se hace mayor que la correspondiente a este punto, tiene lugar una absorción de CO2 y un desprendimiento de O2. En un intervalo considerable, el valor del intercambio fotosintético de gases es sensiblemente proporcional a la intensidad luminosa; pero cuando esta alcanza un valor suficientemente elevado, su incremento no va acompañado del aumento correspondiente de actividad fotosintética. La planta está luminicamente saturada, son otros factores independientes de la cantidad de luz utilizable los que limitan la actividad de la fotosíntesis, entre estos tenemos: la intensidad luminosa, la concentración de CO2 y la temperatura.

6 INTERCAMBIO GASEOSO

7 EL PAPEL DE LA CLOROFILA EN LA FOTOSINTESIS La clorofila es esencial en la fotosíntesis por ser el agente que, mediante la absorción de energía luminosa, lleva a cabo la totalidad del proceso. Al igual que otros pigmentos, la clorofila se caracteriza por absorber ciertas longitudes de onda o colores. Absorbe las porciones rojas y azul del espectro, a la vez que permite que la luz verde pase sin ser casi absorbida, razón por la cual la clorofila tiene precisamente ese color. La clorofila es esencial en la fotosíntesis por ser el agente que, mediante la absorción de energía luminosa, lleva a cabo la totalidad del proceso. Al igual que otros pigmentos, la clorofila se caracteriza por absorber ciertas longitudes de onda o colores. Absorbe las porciones rojas y azul del espectro, a la vez que permite que la luz verde pase sin ser casi absorbida, razón por la cual la clorofila tiene precisamente ese color. Aunque la clorofila hace el papel de absorbente de luz en la fotosíntesis de las plantas verdes, este papel puede ser realizado en parte por otros pigmentos que existen en las plantas inferiores. Así, la ficoeritrina y la ficocianina actúan como absorbentes de luz en algunas algas rojas, mientras que determinados pigmentos carotenoides pueden absorber luz para realizar el proceso fotosintético en otras especies de algas. Aunque la clorofila hace el papel de absorbente de luz en la fotosíntesis de las plantas verdes, este papel puede ser realizado en parte por otros pigmentos que existen en las plantas inferiores. Así, la ficoeritrina y la ficocianina actúan como absorbentes de luz en algunas algas rojas, mientras que determinados pigmentos carotenoides pueden absorber luz para realizar el proceso fotosintético en otras especies de algas.

8 CONTINUACION En realidad las plantas verdes superiores contienen 2 especies moleculares de clorofila. La clorofila a, la más abundante de las 2 formas, posee un grupo metilo CH3, que está reemplazado en la clorofila b por un grupo aldehídico, CHO. La clorofila a es capaz de realizar la fotosíntesis en ausencia de clorofila b, permaneciendo aún sin resolver el significado de la presencia de ambas formas de clorofila. En realidad las plantas verdes superiores contienen 2 especies moleculares de clorofila. La clorofila a, la más abundante de las 2 formas, posee un grupo metilo CH3, que está reemplazado en la clorofila b por un grupo aldehídico, CHO. La clorofila a es capaz de realizar la fotosíntesis en ausencia de clorofila b, permaneciendo aún sin resolver el significado de la presencia de ambas formas de clorofila.

9 ESPECIES DE CLOROFILA

10 FORMACION DE LA CLOROFILA La formación de la clorofila está tan influida por factores nutritivos y genéticos como por la acción de la luz. Un ejemplo sencillo de esto lo tenemos en la relación que existe entre la presencia de magnesio y la formación de clorofila. El magnesio es, como hemos visto, un componente de la molécula de clorofila. Si una planta se ha desarrollado en un suelo o medio de cultivo deficiente en magnesio, la clorofila falta en ella o se forma solo en pequeñas cantidades, las hojas son amarillas en lugar de ser verdes, y la planta es, según suele dominarse, una planta clorótica. El nitrógeno otro de los componentes esenciales de la molécula de clorofila, también conduce a la formación de hojas amarillas de escaso contenido clorofílico. La formación de la clorofila está tan influida por factores nutritivos y genéticos como por la acción de la luz. Un ejemplo sencillo de esto lo tenemos en la relación que existe entre la presencia de magnesio y la formación de clorofila. El magnesio es, como hemos visto, un componente de la molécula de clorofila. Si una planta se ha desarrollado en un suelo o medio de cultivo deficiente en magnesio, la clorofila falta en ella o se forma solo en pequeñas cantidades, las hojas son amarillas en lugar de ser verdes, y la planta es, según suele dominarse, una planta clorótica. El nitrógeno otro de los componentes esenciales de la molécula de clorofila, también conduce a la formación de hojas amarillas de escaso contenido clorofílico. Los elementos manganeso y cobre también son esenciales para la formación de clorofila, aún cuando no se sabe la forma en que intervienen en el proceso. Los elementos manganeso y cobre también son esenciales para la formación de clorofila, aún cuando no se sabe la forma en que intervienen en el proceso.

11 CONTINUACION La producción de clorofila está regida por un gran número de genes diferentes. La mutación o pérdida de un gen esencial para la formación de clorofila da lugar a la producción de plantas albinas, que solo sobreviven en tanto puedan crecer a expensas de los materiales de reserva acumulados en la semilla. También está controlado geneticamente el abigarramiento, fenómeno que consiste en la falta de clorofila en una o varias porciones del área foliar. La producción de clorofila está regida por un gran número de genes diferentes. La mutación o pérdida de un gen esencial para la formación de clorofila da lugar a la producción de plantas albinas, que solo sobreviven en tanto puedan crecer a expensas de los materiales de reserva acumulados en la semilla. También está controlado geneticamente el abigarramiento, fenómeno que consiste en la falta de clorofila en una o varias porciones del área foliar.

12 LA FOTOSINTESIS AL AIRE LIBRE Las plantas pueden dividirse, en dos clases: plantas de solana y umbría, basándose esta división en la fracción de la luz solar máxima que requieren para saturar su sistema fotosintético. Las plantas de umbría, que normalmente crecen en la sombra o el dosel de otras especies de mayor porte, se saturan por lo general con una décima parte de la intensidad luminosa correspondiente al pleno sol, y no responden a intensidades mayores con un incremento de su actividad fotosintética. Las plantas de solana, especies que no pueden tolerar la sombra, solo alcanzan la saturación cuando la intensidad luminosa es un tercio o más de lo que corresponde al máximo de luz solar. Las plantas pueden dividirse, en dos clases: plantas de solana y umbría, basándose esta división en la fracción de la luz solar máxima que requieren para saturar su sistema fotosintético. Las plantas de umbría, que normalmente crecen en la sombra o el dosel de otras especies de mayor porte, se saturan por lo general con una décima parte de la intensidad luminosa correspondiente al pleno sol, y no responden a intensidades mayores con un incremento de su actividad fotosintética. Las plantas de solana, especies que no pueden tolerar la sombra, solo alcanzan la saturación cuando la intensidad luminosa es un tercio o más de lo que corresponde al máximo de luz solar.

13 VARIACION DIURNA DE LA FOTOSINTESIS CON RELACION A LA INTENSIDAD DE LA LUZ.

14 PROCESOS COMPONENTES DE LA FOTOSINTESIS La fotosíntesis puede resolverse en 2 reacciones o procesos parciales que se diferencian por su manera de responder a la temperatura. La primera reacción, proceso que necesita energía luminosa, es apenas influida en su intensidad por la temperatura, mientras que el segundo proceso en el que interviene el CO2 y que resulta limitado por una baja concentración de este gas, es una reacción cuyo valor depende en alto grado del factor térmico. La fotosíntesis puede resolverse en 2 reacciones o procesos parciales que se diferencian por su manera de responder a la temperatura. La primera reacción, proceso que necesita energía luminosa, es apenas influida en su intensidad por la temperatura, mientras que el segundo proceso en el que interviene el CO2 y que resulta limitado por una baja concentración de este gas, es una reacción cuyo valor depende en alto grado del factor térmico.. Supongamos, sin embargo, que primeramente proporcionamos a la planta energía luminosa en ausencia de CO2, y supongamos también que esta energía pueda almacenarse en el vegetal bajo una forma cualquiera, pues bien: la misma energía será utilizada después para transformar el CO2, con tal que este gas le sea proporcionado a la planta al cesar la iluminación. Este experimento se ha llevado efectivamente a cabo, habiéndose demostrado que la energía luminosa pueda almacenarse en las células verdes en ausencia de el CO2 y ser utilizada para la subsiguiente transformación de este gas en la oscuridad.. Supongamos, sin embargo, que primeramente proporcionamos a la planta energía luminosa en ausencia de CO2, y supongamos también que esta energía pueda almacenarse en el vegetal bajo una forma cualquiera, pues bien: la misma energía será utilizada después para transformar el CO2, con tal que este gas le sea proporcionado a la planta al cesar la iluminación. Este experimento se ha llevado efectivamente a cabo, habiéndose demostrado que la energía luminosa pueda almacenarse en las células verdes en ausencia de el CO2 y ser utilizada para la subsiguiente transformación de este gas en la oscuridad.

15 RENDIMIENTO ENERGETICO DE LA FOTOSINTESIS Las muchas experiencias realizadas para hallar la proporción de energía luminosa que las plantas utilizan en estado natural han demostrado que no pasa de 0,5 al 2% la fracción de la luz incidente que queda realmente acumulada en forma de combinaciones químicas. Una parte de la energía no almacenada como productos de la fotosíntesis se emplea en otros procesos de relevante importancia en la economía vegetal, muy especialmente en la vaporización del agua, pero la inmensa mayoría es desechada o no llega a ser absorbida por las hojas. Las muchas experiencias realizadas para hallar la proporción de energía luminosa que las plantas utilizan en estado natural han demostrado que no pasa de 0,5 al 2% la fracción de la luz incidente que queda realmente acumulada en forma de combinaciones químicas. Una parte de la energía no almacenada como productos de la fotosíntesis se emplea en otros procesos de relevante importancia en la economía vegetal, muy especialmente en la vaporización del agua, pero la inmensa mayoría es desechada o no llega a ser absorbida por las hojas.


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