biología

1. Fotosíntesis

2. Teorías del siglo XVII
En el siglo XVII se iniciaría la investigación de la fisiología de las plantas, para ello se
ocuparon los recursos y teorías de esa época para tratar de explicar un poco más
sobre el reino vegetal.
Dos de las principales teorías en las que se iniciarían a apoyar fueron la teoría de
transmutación y la teoría del flogisto.

3. Teoría de la transmutación
Se creyó que la transmutación era un proceso a través del cual se podía cambiar una
sustancia en otra.
El hecho que sustentaba esta teoría era la ebullición del agua en un recipiente, en
éste se podían ver al final de la ebullición pequeños cristales. Esto les daba la
conclusión de que el agua había transmutado a un material térreo.

4. Teoría del flogisto
En el siglo XVII se originó en la comunidad científica. La teoría
del flogisto buscaba respuesta a la combustión de algunas
sustancias.
En ella se reflejaba (según los flogistas) que las llamas que se
producían en la combustión era un componente que se
desprendía del objeto que sufría de la combustión (flogisto).
Se estableció el flogisto como peso negativo
Se sustentó esta teoría con ejemplos de combustión como la
de una vela bajo una campana . Los flogistas aseguraban que
el aire se flogisticaba o se mantenía fijo y ello no favorecía la
combustión.

5. Planteamiento del problema
El problema de la nutrición de las plantas inició debido a un cuestionamiento base:
Si los animales se alimentan mediante sus bocas ¿Cómo se alimentan las plantas si es
que no tienen estructuras homólogas a las de los animales?
Con ello a partir del siglo XVI iniciaría una serie de planteamientos por parte de la
comunidad científica para responder dicha pregunta.

6. Van Helmont
El experimento de Van Helmont
sería de los primeros que
iniciarían a marcar las teorías
sobre la obtención de alimento
por parte de las plantas.
Van Helmont buscó descubrir la
fuente de los materiales nutritivos
de las plantas.
Dicho experimento lo realizó
criando un sauce durante 5 años
Cabe señalar que Van Helmont no consideró los gases de la
atmósfera además de que refirió la ganancia de peso en la planta
se debía a la transmutación del agua a tronco.

7. Nehemiah Grew
Fue uno de los primeros científicos
en observar estructuras vegetales al
microscopio. Grew observó los
estomas de las plantas y concluyó
que eran orificios de salida de
residuos como savia o entrada de
gases como oxígeno.
A el se sumaron otros
microscopistas que señalaron
dichos poros como órganos de
desechos y las hojas como órganos
digestivos

8. Sthephen Hales
Sthephen Hales fue un sacerdote
inglés que investigó el flujo de
materiales a través de las plantas.
Su experimento constó de poner
una planta de menta en un
recipiente con agua hasta una cierta
altura y un vaso zz invertido que
cubriera la planta.
Sthephen Hales fue de los primeros
en que en las plantas otro factor
nutritivo aunque no pudo decir con
certeza el papel del mismo. El grupo control sin la planta logró que Hales
identificara un cambio en el nivel del agua debido a
un cambio de la presión barométrica en el grupo
experimental.

9. Conclusiones de Hales
•Las plantas interaccionan con la atmósfera. Hubo un menor volumen de gas en el
recipiente de Hales después del experimento.
•De cierto modo las plantas afectan las condiciones de la atmósfera con la que se
encuentran en contacto.
Hales además se inclinó por la idea de que las plantas liberaban por sus poros algún
tipo de sustancia que modificaba la naturaleza del aire.

10. Antoine Laurent Lavoisier
Lavoisier fue un químico francés que derrocó la teoría del flogisto y con ello derrocó
las teorías de Van Helmont y Hales.
Sin embargo Lavoisier no se centraría en la fisiología de las plantas, sino en las
sustancias que la planta utilizaba para su nutrición.
Tras derrocar la teoría del flogisto y así comprobar que los nutrientes térreos no
podían venir del agua y con el experimento de Van Helmont concluyó que la planta
obtenía sus nutrientes del suelo, agua y aire.

11. Joseph Priestley
Priestley al igual que Lavoisier trató de comprender el papel de los gases en la vida
vegetal.
Su experimentó inició al observar que, en un recipiente cerrado una vela no tardaba
en extinguirse o un ratón en sofocarse. Esto lo llevó a la conclusión de que tanto la
combustión como la acción de los seres vivos sobre el aire lo hacían inservible para la
vida.
Esto lo llevó a una primera conclusión que proponía que de alguna manera la
naturaleza restauraba el aire, de no ser así el aire útil para la vida se acabaría en la
atmósfera.

12. Priestley tras sus conclusiones primeras retomaría su investigación al deducir que el
medio natural de restauración del aire era la vegetación.
Con ello repetiría su experimento pero esta vez utilizando una planta de menta en el
interior del recipiente.
Tras una serie de repeticiones del experimento con cambios de variables Priestley afirmó que las plantas
eran la fuente purificadora del aire y que revertía los efectos de la respiración captando el elemento que
viciaba a el aire. Sin embargo su teoría no fue aceptaba e inclusive él llegó a dudar de la misma.

13. Jan Ingenhousz
Ingenhousz siguió experimentando con la teoría de Priestley.
Tras confirmar que las plantas son la parte de la naturaleza que purifica el aire,
prosiguió a concluir que las plantas quitan el flogisto del aire, por lo tanto, al
generarse el flogisto con la actividad de los animales éste sólo se generaba de día con
la llegada del Sol por lo cual las plantas sólo purificaban el aire en el día.

14. Además de lo anterior Ingenhousz descubrió que sólo la parte verde de las plantas es
la responsable de la purificación del aire, esto lo comprobó colocando en un
recipiente tallos verdes, en otro hojas verdes y en el último tallos, raíces y frutos no
verdes de plantas.
Además de ello concluyó que, tras ver los productos en cada uno de los recipientes,
todas las partes de la planta respiran.

15. A finales del siglo XVIII se inició a abandonar la teoría del flogisto y se inició a enfocarse más
en las reacciones fotosintéticas, con ello se pudo llegar a:
Con ello se plantearon tres propuestas para ahora tratar de explicar el origen de la materia
prima para dicha reacción. Para ello se propuso:
El anhídrido carbónico se une con el agua para formar glucosa y liberar anhídrido carbónico
El hidrógeno de agua se une con el dióxido de carbono mientras que el oxígeno del agua se
libera.
Se llevan a cabo las dos reacciones anteriores y se desprende oxígeno y anhídrido carbónico

16. M. Berthollet
Berthollet propondría que todos los
hidrógenos que ocupase la planta en la
fotosíntesis provenían del agua, es decía que si
se ponía en un medio libre de hidrogeno una
planta, ésta podría seguir haciendo sus
funciones siempre y cuando se siguiera
regando. Con ello además se concluye que el
oxígeno liberado proviene del agua.
Para ello hizo crecer dos plantas, una en un
medio libre de hidrógeno y finalmente las
comparó químicamente encontrando que
ambas tenían presencia de dicho elemento.
Con ello comprobó su hipótesis.

17. Jean Senebier
Opuesto a Berthollet, Senebier decía que el hidrógeno de las plantas provenía del
anhídrido carbónico. Esto lo demostró colocando hojas frescas sin anhídrido
carbónico en un recipiente con agua, según Berthollet, si el agua le daba el hidrógeno
a la planta, se tendría que liuberar aire, cosa que no pasó. Posteriormente colocó
hojas con anhídrido carbónico debajo del agua, resultado de ello fue la producción de
burbujas de oxígeno.
Con ello Senebier demostró su teoría sobre que el hidrógeno de las plantas proviene
realmente del anhídrido carbónico .

18. Nicholas Teodore de Saussure
Saussure al igual que Senebier y Berthollet inició a investigar el origen del hidrógeno
de las plantas, él sin embargo lo hizo de una manera cuantitativa en donde realizó
una tabla en donde establece el porcentaje de gases atmosféricos contenidos en los
recipientes en donde colocó a las plantas.

19. Así pudo ver que el carbono de las plantas en presencia de la atmósfera en su estado
puro no incrementaba, con ello llegó a la conclusión de que el carbono de las plantas
provenía del anhídrido carbónico, mientras que la liberación del oxígeno provenía de
la ruptura del anhídrido carbónico en carbón y la unión de éste con el agua.
Con ello concluyó que el oxígeno liberado era producto del anhídrido carbónico .

20. Van Niel
Van Niel propuso una alternativa a lo anterior proponiendo que todo era acción de las
bacterias sulfurosas purpúreas que actúan sobre el anhídrido carbónico y liberan el
oxígeno como parte de su actividad fotosintética.
En el caso de que el oxígeno liberado viniera de las moléculas de agua entonces las
bacterias liberarían azufre.
Esto era un principio poco posible por la simplicidad evolutiva de las bacterias
sulfurosas, sin embargo no imposible.

21. Universidad de California
Quienes descubrirían la respuesta a la incógnita planteada serían los investigadores
de la Universidad de California que en 1941 expusieron un alga verde a un agua
marcada con oxígeno 18.
Con este experimento dedujeron que de expulsar el alga oxígeno 18, éste provendría
del agua, mientras si libera oxígeno 16 éste provendría del anhídrido carbónico.
Finalmente el resultado fue oxígeno 18 y con ello se concluyó la búsqueda a la
respuesta del origen del oxígeno liberado por las plantas.

22. Fotosíntesis: la Visión moderna
Tras todos los experimentos realizados desde el siglo XVII hasta el XIX y principios del
XX , en éste último siglo se han podido sacar conclusiones apoyándose en la teoría y
los experimentos como:
Senebier: Con su experimento se logró demostrar que las hojas no son órganos
fotosintéticos, sino que ésta función es realizada por cloroplastos.
Ingenhousz: La coloración verde que permite la fotosíntesis se origina de un pigmento
llamado clorofila que es precisamente el pigmento fotosintético que propicia la
fotosíntesis en las plantas.

23. Conclusiones
El estudio de la fotosíntesis comenzó hace 300 años con las investigaciones de Van Helmont sobre el
origen del material vegetal.
La visión moderna de fotosíntesis entre ve un sistema de “Flujo de electrones” entre varios
compuestas aceptores. El proceso fotosintético completo se divide en dos grandes partes. En las
reacciones de oscuridad, el NADPH2 y el ATP producidos por la reacción luminosa, se utilizan para
promover una reacción en la cual el anhídrido carbónico se reduce progresivamente para formar el
compuesto de tres carbonos PGAL.
En las reacciones luminosas, la energía de la luz eleva los electrones de la clorofila a, a niveles de
energía más altos.
Los organismos que producen moléculas ricas en energía a través de procesos como la fotosíntesis son
llamado autótrofos. Aquellos que no, y que por lo tanto directa o indirectamente depende de los
organismos autotróficos para su alimentación son llamado heterótrofos.
En gran parte la energía solar que incide sobre la tierra se pierde, pero una vez que esta energía es
atrapada por la clorofila, el proceso fotosintético es tremendamente eficiente.