Presentación+fotosíntesis

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Presentación+fotosíntesis

  1. 1. 1. ¿Qué es la fotosíntesis? 2. ¿Qué organismos realizan este proceso? 3. ¿Qué organelo celular la lleva a cabo y qué estructura tiene? 4. ¿En qué consiste el proceso? 5. ¿Hay diferentes tipos de fotosíntesis? 6. ¿Para qué se utiliza la molécula de agua? 7. ¿De dónde se obtiene el carbono que constituye a las moléculas que se producen? 8. ¿Cuáles son los productos iniciales y finales? 9. ¿Para qué y cómo se utiliza la luz? 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?
  2. 2. La fotosíntesis proviene (del griego antiguo υώτο [foto], "luz", y σύνθεσις [síntesis], "unión") •Es la conversión de energía luminosa en energía química estable, que es utilizada en la conversión de materia inorgánica (CO2 y H2O) relativamente oxidada, en materia orgánica reducida que contiene parte de la energía capturada. La ecuación general que resume el proceso se puede escribir:
  3. 3. Es un proceso que por sus resultados se puede considerar inverso a la respiración (sustancias orgánicas fuertemente reducidas, se transforman en sustancias inorgánicas oxidadas y se desprende energía, CO2 y H2O).
  4. 4. La primera molécula en la que queda almacenada esa energía química es el ATP. Posteriormente, el ATP se utiliza para sintetizar otras moléculas orgánicas más estables. La fotosíntesis es posible gracias a la existencia de unas moléculas especiales, denominadas pigmentos fotosintéticos, capaces de captar la energía luminosa.
  5. 5. ORGANISMOS FOTOSINTÉTICOS
  6. 6. – La fotosíntesis transforma la energía solar en energía química al formar carbohidratos. Los organismos fotosintéticos, como plantas, algas y cianobacterias, son conocidos como autótrofos porque producen su propio alimento .
  7. 7. La fotosíntesis genera una gran cantidad de carbohidratos. Con pocas excepciones se puede rastrear cualquier cadena alimentaria a partir de plantas y algas. En otras palabras, los productores con capacidad para sintetizar carbohidratos no sólo se alimentan ellos mismos, sino a otros consumidores, los cuales captan moléculas orgánicas preformadas.
  8. 8. De manera general los organismos consumidores se conocen como heterótrofos. Tanto los autótrofos como los heterótrofos utilizan moléculas orgánicas producidas por la fotosíntesis como fuente de construcción de bloques para crecimiento y reparación, así como fuente de energía química para el trabajo celular
  9. 9. Los seres autótrofos (a veces llamados productores) son organismos capaces de sintetizar todas las sustancias esenciales para su metabolismo a partir de sustancias inorgánicas, de manera que para su nutrición no necesitan de otros seres vivos. El término autótrofo procede del griego y significa "que se alimenta por sí mismo".
  10. 10. • Los organismos autótrofos producen su masa celular y materia orgánica, a partir del dióxido de carbono, que es inorgánico, como única fuente de carbono, usando la luz o sustancias químicas como fuente de energía.
  11. 11. • Las plantas y otros organismos que usan la fotosíntesis son fotolitoautótrofos; las bacterias que utilizan la oxidación de compuestos inorgánicos como el anhídrido sulfuroso o compuestos ferrosos como producción de energía se llaman quimiolitotróficos.
  12. 12. CLOROPLASTOS
  13. 13. La porción verde de las plantas, lleva acabo la fotosíntesis. La materia prima para la fotosíntesis consiste en agua y dióxido de carbono. Una vez absorbida por la raíz de la planta, el agua se mueve por el tejido vascular hacia el tallo y a la hoja a través de sus venas. El dióxido de carbono del aire ingresa en la hoja por medio de aberturas pequeñas llamadas estomas.
  14. 14. Después de entrar a la hoja, el dióxido de carbono y el agua se difunden en los cloroplastos (chloros, verde, y plastos, formado, moldeado), los cuales son organelos encargados de llevar a cabo la fotosíntesis.
  15. 15. Una membrana doble rodea a cada cloroplasto y a su interior, el cual está lleno de líquido llamado estroma (del griego stroma, lecho, colchón). Un sistema de membrana diferente en el estroma forma sacos aplanados conocidos como tilacoides (del griego thilakos, saco, y eides, semejante, parecido) que se agrupan en algunos sitios y forman granos, llamados así porque a los primeros microscopistas les parecieron montones de semillas. http://www.educa.madrid.org/web/cc.nsdelasabiduria.madrid/Ejercicios/2b/Bio logia/organulos/Organulos/cloroplasto.gif
  16. 16. Se piensa que el espacio de cada tilacoide está conectado con el de otros tilacoides, de modo que forman un comportamiento interno en los cloroplastos conocido como espacio tilacoide. La clorofila y otros pigmentos que forman parte de la membrana del tilacoide son capaces de absorber la energía solar. Esta es la energía que dirige la fotosíntesis.
  17. 17. El estroma es una solución rica en enzimas donde el dióxido de carbono se fija primero a un compuesto orgánico y luego se reduce a una molécula de carbohidrato. Por tanto, es apropiado asociar la absorción de energía solar con las membranas del tilacoide que forman los granos y relacionar la reducción de dióxido de carbono a un carbohidrato con el estroma de un cloroplasto.
  18. 18. Además de la clorofila contenida en los cloroplastos pueden existir pigmentos como la xantofila (amarillo) y los carotenos (naranja). Los seres humanos y de hecho casi todos los organismos liberan dióxido de carbono mediante la respiración. Éste es en parte, el mismo dióxido de carbono que entra en una hoja a través del estoma y se convierte en carbohidratos: el principal carbohidrato formado es la glucosa, la cual es la fuente principal de energía para la mayor parte de los organismos.
  19. 19. Funciones de los cloroplastos. Es el orgánulo donde se realiza la fotosíntesis. Existen dos fases, que se desarrollan en compartimentos distintos: · Fase luminosa: Se realiza en la membrana de los tilacoides, donde se halla la cadena de transporte de electrones y la ATP-sintetasa responsable de la conversión de la energía lumínica en energía química (ATP) y de la generación poder reductor (NADPH).
  20. 20. FASE OSCURA: produce en el estroma, donde se halla el enzima rubisco, responsable de la fijación del CO2 mediante el ciclo de Calvin. La fotosíntesis, que ocurre en los cloroplastos, es de vital importancia porque los organismos fotosintéticos son capaces de utilizar energía solar para producir carbohidratos y nutrimentos orgánicos. Casi todos los organismos dependen directa o indirectamente de estos nutrimentos orgánicos para su sustento.
  21. 21. PROCESO FOTOSINTÉTICO
  22. 22. 4. PROCESO DE LA FOTOSÍNTESIS La luz solar impulsa la vida en la Tierra y únicamente se captura por fotosíntesis. La fotosíntesis en sentido estricto es posible gracias a la existencia de unas moléculas especiales, denominadas pigmentos fotosintéticos, los cuales captan la energía luminosa.
  23. 23. Para que la energía lumínica pueda ser utilizada por los sistemas vivos, primero debe ser absorbida. Aquí entra en juego los pigmentos. Un pigmento es cualquier sustancia que absorba luz. El patrón de absorción de un pigmento se conoce como espectro de absorción de esa sustancia. Algunos pigmentos absorben luz de todas las longitudes, otros solo absorben ciertas longitudes de onda como los carotenoides. La clorofila es el pigmento mas importante en la fotosíntesis que es el que hace que las hojas se vean verdes pues absorbe luz en las longitudes de onda violeta y azul, y también en el rojo.
  24. 24. La fotosíntesis comprende dos fases: La fase fotoquímica y una fase posterior denominada fase biosintética.
  25. 25. Reacciones que capturan energía lumínica •Ocurren solo en la presencia de luz, La absorción de la energía lumínica es indispensable •Se presenta en los tilacoides •La luz que incide sobre el Fotosistema II lanza electrones cuesta arriba. Estos electrones son remplazados por electrones de moléculas de agua, que al escindirse, liberan O2. los electrones luego pasan cuesta abajo, a lo largo de una cadena de transporte de electrones, al Fotosistema I y de este nuevamente cuesta abajo al NADP que se reduce formando NADPH. Como resultado de este proceso se produce ATP a través de un mecanismo quimiosmótico •La energía de la luz se convierte en energía química que se almacena en enlaces de ATP y NADPH.
  26. 26. Reacciones que fijan carbono •Algunas de las reacciones son reguladas de forma indirecta por la luz •Ocurren en el estroma •Ciclo de Calvin. El NADPH y el ATP formados en las reacciones que capturan energía lumínicas utilizan para reducir el CO2. El ciclo produce gliceraldehído fosfato, a partir del cual pueden formarse glucosa y otros compuestos orgánicos •La energía química del ATP y del NADPH se usa para incorporar carbonos a moléculas orgánicas
  27. 27. Tipos de fotosíntesis Se distinguen dos tipos de procesos fotosintéticos: La fotosíntesis oxigénica y la fotosíntesis anoxigénica. Fotosíntesis oxigénica Fotosíntesis anoxigénica
  28. 28. FOTOSINTESIS OXIGENICA La fotosíntesis oxigénica es propia de las plantas superiores, las algas y las cianobacterias, en las que el donador de electrones es el agua y, consecuentemente se desprende oxígeno. Es un proceso complejo y consta de varias fases pero, en esencia, se puede resumir así: Reacción de la fotosíntesis oxigénica
  29. 29. Las plantas toman dióxido o de carbono del aire y agua del suelo y, con la energía del sol, sintetizan glucosa, un hidrato de carbono rico en energía (E), y liberan oxígeno. Este proceso tiene lugar en las hojas gracias a la clorofila, un pigmento contenido en los cloroplastos, unos orgánulos propios de las células vegetales. Consta de dos fases: La fotoquímica y la biosintetica
  30. 30. Los electrones energéticos aportarán la energía química necesaria para que los protones de hidrógeno se unan al dióxido de carbono y formen hidratos de carbono en forma de glucosa. Los organismos que realizan esta fotosíntesis son las plantas (Reino Plantas), las algas (Reino Protoctistas) y algunas bacterias (Reino Monera). A todos ellos se les denomina comúnmente productores.
  31. 31. Fotosíntesis anoxigénica •En la fotosíntesis anoxigénica o bacteriana los organismos que la realizan no utilizan el agua como elemento dador de electrones, por lo que no existe producción de oxígeno. •Existen tres tipos de organismos que realizan esta fotosíntesis: las sulfobacterias purpúreas y las sulfobacterias verdes, las cuales emplean sulfuro de hidrógeno, y las bacterias verdes que utilizan materia orgánica como sustancia donadora de electrones (por ejemplo, el ácido láctico). En el caso de las sulfobacterias purpúreas, el sulfuro de hidrógeno se descompone de la siguiente forma:
  32. 32. ¿Para qué se utiliza la molécula de agua? •La molécula del agua se utiliza como dador de electrones por lo tanto se oxida •Como sabemos en la fase luminosa el proceso empieza con la llegada de fotones al Fotosistema II. Esto provoca la excitación de su pigmento blanco, la clorofila P680, que pierde tantos electrones como fotones se han absorbido. Los electrones son captados por la feoftina (Pheo), luego pasan a otros aceptores y finalmente a la plastoquinona (PQ). Para reponer estos electrones de la clorofila P680, se produce la hidrólisis de moléculas de agua, lo que se denomina fotolisis del agua
  33. 33. Se obtiene del CO2 que es un gas que se absorbe por las estomas de las hojas y que representa la fuente de carbono de las moléculas orgánicas producidas durante la fotosíntesis. La síntesis de compuestos de carbono se realiza mediante un proceso cíclico. Fue descubierto por Melvin Calvin, por lo que recibe el nombre de ciclo de Calvin en el cual se pueden distinguir varios pasos:
  34. 34. Fijación del CO2: En el estroma del cloroplastos, el dióxido de carbono CO2 atmosférico se une a la pentosa ribulosa-1, 5-difosfato, gracias a la enzima ribulosa difosfato carboxilasa oxidasa, y da lugar a un compuesto inestable de 6 carbonos, que se disocia en dos moléculas de ácido 3- fosfoglicerico. Se trata de una molécula con 3 átomos de carbono, por lo que las plantas que siguen esta vía metabólica se suelen denominar plantas C3. Reducción del CO2 fijado: mediante el consumo del ATP y del NADPH obtenidos en la fase luminosa el ácido 3-fosfoglicerico es reducido a gliceraldeído 3-fosfato este peude seguir dos vías: la mayor parte se invierte en regenerar la ribulosa 1-5- difosfato, y el resto en otras biosíntesis como puede ser la de almidón ácidos grasos y aminoácidos
  35. 35. La mayor parte se invierte en regenerar la ribulosa 1-5-difosfato, y el resto en otras biosíntesis como puede ser la de almidón ácidos grasos y aminoácidos
  36. 36. El conjunto de reactivos que tienen lugar en la fotosíntesis vegetal se puede resumir así: Dióxido de carbono + Agua + Energía de la luz •Las sustancias iniciales para que se lleve a cabo la fotosíntesis son el dióxido de carbono el cual es producido por los seres vivos cuando reciben oxígeno y liberan este a la atmosfera. • Se requiere la energía luminosa para la excitación de electrones e iniciar al proceso •Posteriormente se necesita la molécula de agua para que se dé la fotolisis del agua y esta done electrones para el proceso.
  37. 37. PRODUCTOS: •El oxigeno que se libera durante la fotolisis del agua •La primera molécula orgánica que se forma en la fotosíntesis, a partir del ciclo de Calvin, es el gliceraldehído 3-fosfato; un fosfato capaz de convertirse en cualquier clase de molécula orgánica. Luego, esta molécula será la precursora de diferentes tipos de moléculas orgánicas, algunas de las cuales únicamente tendrán C, H y O, mientras que otras tendrán además N o S orgánico. • Para la síntesis de compuestos orgánicos con carbono basta con el gliceraldehído. Lo más común es que dos moléculas de gliceraldehído se unan formando una molécula de glucosa, que se suele considerar como el producto final de la fotosíntesis.
  38. 38. El gliceraldehído fosfato producido por el ciclo de Calvin se integra en glucosa o fructosa. Las células vegetales usan estas sustancias para elaborar almidón, celulosa y sacarosa; las células animales las usan para elaborar glucógeno. Todas las células utilizan azúcares para la elaboración de otros carbohidratos, lípidos y aminoácidos. Otra vía que puede seguir el gliceraldehído 3-fosfato es la regeneración de la ribulosa 1-5 difosfato el cual representa la mayor parte de esta.
  39. 39. •Además de los productos esenciales de la fotosíntesis se puede producir agua a través de una proceso conocido como fotorrespiración . Cuando hay suficiente CO2, la RuBP carboxilasa o rubisco la cual es una proteína que constituye alrededor de 20 a 50% del contenido proteínico de los cloroplastos lo fija eficientemente, integrándolo al ciclo de Calvin. Sin embargo, cuando la concentración de CO2 en la hoja es baja en relación con la concentración de O2, esta misma enzima cataliza la reacción de la RuBP con el O2 y no con el CO2. La función de la oxigenasa se ve favorecida a temperaturas altas. Esta reacción da comienzo a un proceso que ocurre en los peroxisomas y en las mitocondrias y que se como fotorrespiración por el que se forman compuestos intermedios que, consumiendo ATP, dan lugar a la producción de CO2 y agua.
  40. 40. Se utiliza para sintetizar ATP y NADPH. Al incidir un fotón sobre un pigmento fotosintético, desplaza un electrón hacia un nivel de mayor energía. El pigmento excitado puede volver a su estado original de tres formas: - Perdiendo la energía extra en forma de luz y calor (fluorescencia). - Mediante una transferencia de energía por resonancia, en la que la energía (pero no el electrón) pasa de un pigmento a otro. - Mediante una oxidación del pigmento, al perder el electrón de alta energía, que será captado por un transportador de electrones.
  41. 41. La primera molécula en la que queda almacenada esa energía química es el ATP. Posteriormente, el ATP s utiliza para sintetizar otras moléculas orgánicas más estables. La fotosíntesis es posible gracias a la existencia de unas moléculas especiales, denominadas pigmentos fotosintéticos, capaces de captar la energía luminosa.
  42. 42. Cuando un fotón es absorbido por un electrón de un pigmento fotosintético, este electrón capta la energía del fotón y asciende a posiciones más alejadas del núcleo atómico, pudiendo salirse del átomo y dejarlo ionizado. El pigmento que contiene dicho átomo queda con un defecto de electrones (oxidado). La molécula que se los repondrá se denomina primer donador de electrones. Los electrones perdidos, cargados con la energía del fotón, pasan a una molécula denominada primer aceptor de electrones y luego a una serie de aceptores que se reducen y oxidan sucesivamente, al captar y luego liberar dichos electrones, formándose la denominada cadena transportadora de electrones.
  43. 43. Durante este proceso se libera la energía captada que, gracias a las enzimas ATP-sintetasas, se aprovecha para la síntesis de ATP, en cuyos enlaces queda almacenada. De esta manera se consigue energía química aprovechable a partir de energía luminosa.
  44. 44. Se produce durante la fotolisis del agua El P680 se comporta como un fuerte oxidante que, en su estado inestable es capaz de inducir la oxidación del agua (fotólisis del agua), en la que se desprende oxígeno (O2) como puede verse en la siguiente reacción: 2 H2O O2 + 4 H+ + 4 e¯ 2 H2O
  45. 45. La Fotosíntesis libera O2 hacia la atmósfera a través de los Estomas foliares, esto se realiza gracias a la Fotólisis del agua ( lisis o ruptura de la molécula de H20 debida a la acción de la luz solar) si bien la molécula de H20 no se rompe por acción directa de la luz solar sino por el poder oxidante del pigmento P680 (clorofila a) ionizado, este pigmento que representa la molécula principal de clorofila en el Fotosistema II hace que la molécula de H20 se rompa liberando protones H, electrón y O2 que es liberado hacia la atmósfera.
  46. 46. MAIZ • La planta de maíz une primero el CO2 al fosfoenolpiruvato ( PEP) en vez de llevarlo inmediatamente al Ciclo de Calvin, y gracias a la estimulación de la enzima PEP carboxilasa se forma ácido oxalacético (compuesto de 4 carbonos) el cual posteriormente es convertido en ácido málico o también llamado malato. El malato es llevado a las células de la vaina, en donde es descarboxilado, produciendo el CO2 necesario para el ciclo de Calvin, además de ácido pirúvico. Este último es enviado nuevamente al mesófilo en donde es transformado por medio de ATP en fosfoenolpiruvato (PEP), para quedar nuevamente disponible para el ciclo, esta vía, es conocida también como la Vía de Hatch-Slack y las plantas que la utilizan se conocen como plantas C4.
  47. 47. • En las plantas C4, la fijación inicial del carbono ocurre en las células del mesófilo y el Ciclo de Calvin se lleva a cabo en las células de la vaina, así la concentración de CO2 en las células de la vaina es suficientemente alta como para que se produzca fotosíntesis incluso en días secos o calurosos , en los que los estomas están cerrados. Por otra parte, las plantas C4 cuentan con la enzima PEP carboxilasa que es incapaz de incorporar O2.Aùn en concentraciones muy bajas de CO2 y en presencia de abundante oxígeno, la enzima trabaja rápidamente uniendo el CO2 al PEP.
  48. 48. • En el nopal y en muchas plantas de ambientes secos existe una vía metabólica llamada fotosíntesis CAM. En este tipo de plantas, la asimilación del CO2 ocurre de noche, cuando, a pesar de estar abiertos los estomas, la pérdida de agua por traspiración es mínima. El CO2 reacciona con el PEP en una reacción catalizada por la enzima PEP carboxilasa con lo que se forma ácido málico que se almacena en las vacuolas. Durante el día, las vacuolas liberan el ácido málico que luego es descarboxilado y el CO2 así liberado se integra al Ciclo de Calvin.
  49. 49. • Generalmente, las plantas CAM se encuentran sometidas a una intensa iluminación, a altas temperaturas y a una falta de agua constante. Sin embargo, se encuentran adaptadas a las condiciones de aridez de su entorno. La Vía de los 4 carbonos y el metabolismo CAM son parecidos, la diferencia es que en el metabolismo CAM las carboxilaciones están separadas temporalmente.
  50. 50. • Porque pertenecen al tipo de plantas C3 , es decir, utilizan para fijar carbono la Vía C3 durante la fotosíntesis, y no se encuentran adaptadas a las altas temperaturas. • La ruta metabólica C3 se encuentra en los organismos fotosintéticos como las cianobacterias, algas verdes y en la mayoría de las plantas vasculares
  51. 51. • Las plantas vasculares son las que presentan un cuerpo vegetativo diferenciado en raíz, tallo, hoja y poseen vasos de conducción de la savia (fluido transportado por los tejidos de conducción de las plantas compuesta principalmente por agua, azúcares y minerales disueltos).
  52. 52. • Mientras la fotosíntesis se lleva a cabo, los estomas que son aberturas en la epidermis de las hojas y tallos que intervienen en el intercambio gaseoso, se encuentran cerrados debido a las altas temperaturas, impidiendo pérdidas de agua en forma de vapor (transpiración) en la planta.
  53. 53. • También se imposibilita el intercambio de gases y por lo tanto la entrada de CO2 atmosférico que es necesario para la nutrición de la planta mediante el proceso de fotosíntesis, entonces, al no haber nutrientes necesarios, se altera el crecimiento de la planta.
  54. 54. Se ha podido comprobar experimentalmente que en el rendimiento de la fotosíntesis influyen los siguientes factores: · La intensidad luminosa : Cada especie está adaptada a vivir dentro de un intervalo de intensidad luminosa. Hay especies de penumbra y especies fotófilas. Dentro de cada intervalo, a mayor intensidad luminosa, mayor rendimiento, hasta superar cierto límite, en los que se produce la fotooxidación irreversible de los pigmentos fotosintéticos. Para la misma intensidad luminosa, las plantas C4 (adaptadas a climas secos y cálidos), presentan mayor rendimiento que las plantas C3, y nunca llegan a la saturación lumínica. tp://www.tuswallpapersgratis.com/wallpaper/Plantas-Al-Sol/
  55. 55. · La 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, a partir del cual el rendimiento se estabiliza.
  56. 56. · El tiempo de iluminación : Hay especies en las que, a mas horas de luz, más producción fotosintética tienen. Otras, en cambio, precisan alternarlas con horas de oscuridad.
  57. 57. La temperatura : Cada especie está adaptada a vivir en un intervalo de temperaturas. Dentro de él, la eficacia del proceso aumenta con la temperatura, debido a la mayor movilidad de las moléculas, en la fase oscura, hasta llegar a una temperatura en que se inicia la desnaturalización de las enzimas, y el rendimiento lógicamente disminuye.
  58. 58. La concentración de O2 : Cuanto mayor es la concentración de oxígeno en el aire, menor es el rendimiento fotosintético, debido a los procesos de fotorrespiración. www.exciton.cs.rice.edu/.../swgallery/aquarium/
  59. 59. La escasez de agua : La escasez de agua en el suelo y vapor de agua en el aire disminuye el rendimiento fotosintético. Ello es debido a que ante la falta de agua, se cierran los estomas para evitar la desecación de la planta, y entonces la entrada de CO2 se ve dificultada. Además, el aumento de la concentración de oxígeno interno provoca la fotorrespiración. Ello explica que, en estas condiciones, las plantas C4 sean más eficaces que las C3.
  60. 60. El 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 región anaranjada; 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 680 nm (rojo lejano), no actúa el PSII y, en consecuencia, solo hay fase luminosa cíclica, y el rendimiento fotosintético disminuye sensiblemente.
  61. 61. • Durante el período de latencia o estado vegetativo, la actividad fotosintética de la planta se reduce notablemente, ya que la cantidad de luz decrece, pero la planta obtiene el sustento para su crecimiento y desarrollo de las fuentes energéticas almacenadas en su estructura, este proceso coincide con las temporadas de otoño e invierno y termina a la llegada de la primavera que nuevamente da inicio a una gran serie de actividades, entre ellas, la de la renovación de la estructura de la planta.
  62. 62. • Por otra parte, en el otoño, es muy notorio un cambio de color en las hojas de los árboles, es decir, hay un cambio en la pigmentación. Un pigmento es cualquier sustancia que absorbe luz. La clorofila es el pigmento que hace que las hojas se vean verdes, ya que refleja la luz de éste color. Diversos grupos de plantas y algas tienen varios pigmentos involucrados en la fotosíntesis. Hay varios tipos diferentes de clorofila con una ligera variación en su estructura molecular
  63. 63. • En las plantas, la clorofila a es el pigmento involucrado directamente en la transformación de la energía lumínica en energía química. La mayoría de las células fotosintéticas también contienen un segundo tipo de clorofila - en las plantas es la clorofila b- y otro grupo de pigmentos llamados carotenoides que reflejan colores rojos, anaranjados o amarillos.
  64. 64. • En las hojas verdes su color está enmascarado por las clorofilas, que son más abundantes, sin embargo, ocurre lo contrario en el otoño cuando las células foliares dejan de sintetizar clorofila ( ya que no recibe la misma cantidad de luz) y predominan los colores de los carotenoides. Estos pigmentos actúan como pantallas que transfieren la energía a la clorofila a y así extienden la gama de luz disponible para la fotosíntesis, ya que absorben luz de longitud de onda diferente a las que absorbe la clorofila.
  65. 65. • La fotosíntesis es el proceso más importante para la naturaleza pues gracias a ella no sólo existen las plantas, sino que toda la vida en la Tierra. Se crean nutrientes como los carbohidratos, más tarde aminoácidos, nucleótidos, entre otros. Además, la energía solar es acumulada por la planta y al ser ésta ingerida por los seres vivos, la energía se libera, siendo ésta utilizada para mantener los procesos vitales del organismo A fin de cuenta las plantas alimentan al resto de los seres vivos, en una primera instancia a los herbívoros e indirectamente a los carnívoros. De hecho, cada año los organismos fotosintetizadores fijan en forma de materia orgánica en torno a 100.000 millones de toneladas de carbono.
  66. 66. • La fotosíntesis es el proceso bioquímico más importante de la Biosfera por varios motivos: 1. 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.
  67. 67. 2. Produce la transformación de la energía luminosa en energía química, necesaria y utilizada por los seres vivos
  68. 68. 3. En la fotosíntesis se libera oxígeno, que será utilizado en la respiración aerobia como oxidante.
  69. 69. 4. La fotosíntesis fue causante del cambio producido en la atmósfera primitiva, que era anaerobia y reductora.
  70. 70. 5. De la fotosíntesis depende también la energía almacenada en combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural.
  71. 71. 6. El equilibrio necesario entre seres autótrofos y heterótrofos no sería posible sin la fotosíntesis. Se puede concluir que la diversidad de la vida existente en la Tierra depende principalmente de la fotosíntesis.
  72. 72. El complejo proceso de fotosíntesis, con sus numerosos pasos que ocurren en varias etapas y tienen lugar en distintos compartimentos estructurales, se ve afectado por diversos factores, tanto ambientales como endógenos o propios de la planta.
  73. 73. Entre los factores ambientales principales se cuentan la luz, que proporciona la energía necesaria; la concentración atmosférica de CO2, que es la fuente de carbono; la temperatura, debido a su influencia en todos los procesos enzimáticos y metabólicos; también juegan un papel la disponibilidad de agua, que puede afectar al grado de apertura estomática y por tanto a la difusión del CO2, y la disponibilidad de nutrientes
  74. 74. Los factores endógenos son las características propias del vegetal (estructurales, bioquímicas, etc.) que influyen en cualquiera de los procesos parciales de la fotosíntesis, y resultan de la interacción entre el genotipo y el ambiente en el que se ha desarrollado la planta. El síndrome de caracteres anatómicos, bioquímicos y fisiológicos que determinan que una especie sea C3, C4, o CAM es uno de los principales factores internos que afectan al proceso fotosintético. También influyen en la fotosíntesis la densidad de los estomas y su sensibilidad, la edad de la hoja y el área foliar, entre otros factores

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