Guía de trabajo sobre fotosíntesis
¿Qué es la fotosíntesis?
Todos los organismos vivos, desde los más simples hasta los más
complejos, requerimos de energía para hacer nuestras actividades.
La fuente de esta energía puede ser química (nutrientes) o lumínica.
Nosotros, como gran parte de los seres vivos, sacamos la energía de
moléculas orgánicas que consumimos en los alimentos. Nuestra principal
fuente energética es la glucosa de fórmula molecular C6H12O6.
Pero, ¿quién sintetizó esta importante molécula?
Las células vegetales tienen una particularidad excepcional, a diferencia
de nosotros, y es que no requieren de una fuente química para la
obtención de su energía: ¡las plantas pueden adquirir la energía de la luz!
Las células vegetales tienen una estructura y composición tal que les
permite fijar la energía lumínica proveniente del sol y transformarla en
energía química a partir de dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O).
Este proceso se puede resumir en la siguiente ecuación química:
LUZ + 6 CO2 + 6 H2O ⇒ C6H12O6 + 6 O2
Como vez en la ecuación, las plantas absorben energía del sol. ¿Cómo la
absorben?
En las células que realizan la fotosíntesis hay unas moléculas
especializadas en absorber energía. Estas moléculas se llaman pigmentos,
que absorben ciertas longitudes del espectro electromagnético y reflejan
otras, de modo que les dan un color a las plantas u otros cuerpos u
objetos que tengan estas estructuras.
El pigmento que tienen las células que realizan la fotosíntesis es de color
verde y se llama clorofila. La clorofila es una molécula con una estructura
química muy compleja, que absorbe todas las longitudes de onda del
espectro visible, exceptuando las que percibimos como verde.
¿En qué parte de las plantas se encuentra la clorofila?
Este pigmento se encuentra en los tilacoides, estructuras con forma de
sacos aplanados. En su interior, además de clorofila hay otros pigmentos
y proteínas necesarios para la fotosíntesis. En el caso de las células
eucariontes, estos sacos están cubiertos por una membrana que forma los
cloroplastos. Los cloroplastos son organelos celulares especializados en el
proceso de fotosíntesis.
¿Cómo ocurre la fotosíntesis?
La fotosíntesis ocurre en dos fases: la fase lumínica y la fase oscura.
- En la fase lumínica la luz "golpea" a la clorofila y excita un electrón
de la molécula de agua hasta llevarlo a un nivel energético superior.
En una serie de reacciones que involucran un largo proceso de
transporte de electrones, la energía se guarda en una molécula de
adenosín trifosfato (ATP) y en hidrógeno que es almacenado en la
molécula NADPH. El agua se descompuso durante el proceso, con lo
que libera oxígeno (O2) como producto secundario de la reacción.
- En la fase oscura se forman las moléculas de glucosa y otros
carbohidratos a partir de CO2 presente en la atmósfera y del
hidrógeno (contenido en NADPH) y la energía almacenada en ATP
formados anteriormente.
Esto ocurre mediante una serie de reacciones químicas y en
presencia de enzimas específicas.
Como ves, hay diversas razones por las cuales las plantas y organismos
fotosintéticos son fundamentales para la realización y continuidad de la
vida en el planeta. Además de ser la base de las cadenas tróficas de los
ecosistemas, son capaces de consumir CO2 y liberar O2 a la atmósfera.
Actividad: ¿Qué es la fotosíntesis?
I. Conocimientos del proceso de fotosíntesis
Con tus conocimientos de metabolismo celular y la información que
estimes conveniente, complementa la información que aparece en la ficha
y responde las siguientes preguntas:
1. Ya sabemos que los organismos vivos utilizamos diferentes formas
de energía para realizar nuestra actividades. Algunos organismos utilizan la energía guardada en los alimentos y otros la aprovechan directamente del sol. ¿Qué organismos utilizan la energía de los alimentos y cuáles utilizan la energía del sol?
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2. Dibuja la planta que más te gusta y descríbela. ¿De qué color es?
¿
Cuánto mide? ¿Dónde crece?
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3. En esta planta, ¿en qué lugar ocurre la fotosíntesis? Recuerda que la
fotosíntesis ocurre en ciertas unidades estructurales. ¿Cuáles son estas unidades?
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¿Cuál es su función? ¿A qué se le llama unidad estructural de la fotosíntesis?
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¿Dónde están estas unidades estructurales?
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4. La respiración celular es un proceso similar a la fotosíntesis. Haz un paralelo entre ambos e intenta contestar las siguientes preguntas:
¿Cuáles son sus materias primas?
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¿Cuáles son sus productos? ¿A qué orgánulo celular se asemeja el cloroplasto?
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Completa el siguiente cuadro:
| Fotosíntesis | Respiración celular | |
| Materias primas | ||
| Organelo celular | ||
| Productos |
II. Reflexiones sobre la fotosíntesis
1. ¿Cuál es el rol de la fotosíntesis en el equilibrio global de la vida en la Tierra?
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2. En comparación con los organismos animales, los organismos vegetales gozan de una gran ventaja para obtener su alimento.
¿Cuál es esta ventaja?
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3. No olvides que los vegetales son también seres vivos. Como tal, realizan ciertas funciones características de los organismos vivos.
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Recuerda cuáles son estas funciones y luego reflexiona en torno a las siguientes preguntas:
a. ¿Las plantas realizan fotosíntesis en la oscuridad?
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b. ¿Las plantas tienen respiración celular, como los organismos animales? Es decir, ¿pueden respirar O2 y eliminar CO2, tal como lo hacemos los humanos y demás animales?
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