CRUCIGRAMA 10. ¿Cómo se produce el oxígeno?

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1 CRUCIGRAMA 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

2 ¿cómo se produce el oxígeno?
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.

3 TRANSPORTE DE ELECTRONES.

4 FOTOSÍNTESIS DEL MAÍZ. PLANTA C4
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. 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. 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.

5 VÍA DE HATCH Y SLACK.

6 CICLO DE CALVIN.

7 CARACTERÍSTICAS DE LAS PLANTAS C4.
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.

8 FOTOSÍNTESIS DEL NOPAL PLANTA CAM.
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.

9 FOTOSÍNTESIS CAM.

10 CARACTERÍTICAS DE LAS PLANTAS CAM.
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.

11 ¿POR QUÉ ALGUNAS PLANTAS COMO EL TILO AMERICANO, EL CHÍCHARO O LAS HABAS NO CRECEN BIEN EN CLIMAS ÁRIDOS? 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.

12 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.

13 ¿Cuáles son los factores que influyen en la fotosíntesis?
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. 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.

14 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.

15 ¿Qué ocurre con la fotosíntesis durante el otoño?
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. 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.

16 ¿Cuál es la importancia del proceso para el mantenimiento de la vida en el planeta?
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.

17 ¿Qué factores ambientales pueden alterar el proceso fotosintético?
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.

18 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.