El documento trata sobre la fotosíntesis. Explica que la fotosíntesis es la transformación de la energía luminosa en energía química a través de pigmentos como la clorofila. Describe que la fase dependiente de la luz produce ATP, O2 y NADPH a través de la fotólisis del agua, mientras que la fase independiente de la luz usa estos productos para fijar el CO2 y producir glucosa u otros compuestos orgánicos. Finalmente, señala factores como la temperatura, luz
1. 1. Naturaleza de la luz.
1. Pigmentos fotosintéticos.
1. Fotosíntesis.
1. Respiración celular y fotosíntesis.
1. Factores que afectan la fotosíntesis.
2. 1. Naturaleza de la luz
Concepto
Foto proviene del griego y significa “luz”, síntesis, por su parte, significa
“composición”.
Es la transformación de la materia inorgánica a orgánica gracias a la
participación de la energía que proviene de la luz, la cual se transforma en
energía química (ATP), que luego se usará para formar compuestos orgánicos
estables.
Ecuación general
4. Radiación electromagnética
Si la luz blanca se hace pasar por
un prisma, se descompone en
todo el espectro de luz visible,
que va de 400 (luz violeta) a 700
nanómetros (luz roja). La luz que
es aprovechada por la
fotosíntesis es una parte de este
espectro de luz visible.
5. 2. Pigmentos fotosintéticos
Pigmentos
Los pigmentos son
moléculas que absorben
luz de una cierta longitud
de onda, reflejando las
longitudes de onda que no
absorben.
El principal pigmento de la
fotosíntesis es la clorofila.
6. Los pigmentos de plantas y algas absorben luz a distintas longitudes. Algunos de
los pigmentos fotosintéticos son:
Ficocianinas: pigmento en algas
azul-verdosas.
Ficoeritrinas: pigmento rojo en
cianobacterias y algas rojas (en
hongos también junto con
ficocianinas).
Caroteno y xantófilas: grupo de
pigmentos de color amarillo,
anaranjado y rojo, y café en
vegetales.
Espectro de absorción de pigmentos
fotosintéticos
7. Los máximos de absorción de la clorofila se encuentran en la longitud de onda de
400 a 450 nm (color azul) y de 650 a 700 nm (color rojo). Las longitudes de
onda que refleja le otorgan el color verde.
8. Cloroplastos
Los cloroplastos son organelos abundantes (50 a 60 por célula) donde se
produce la fotosíntesis, distinguiéndose las membranas tilacoidales, en las que se
encuentran los fotosistemas I y II.
Grana
Grana
9. Fases de la fotosíntesis
El proceso consta de dos partes:
• Fase dependiente de luz o luminosa, que ocurre en los tilacoides
• Fase independiente de luz u oscura, que ocurre en el estroma
10. Fase dependiente de la luz
Fotólisis
del agua
Centro de
reacción
Clorofila
Luz
Aceptor
Primario
de
Electrón
Generación
de energía
Centro de
reacción
Clorofila
Aceptor
primario
de
Electrón
Producción de
NADPH
Luz
NADP+
1
2
3
Fotosistema
II
Fotosistema
I
H+
12. Resumen de la fotosíntesis
Fase dependiente de luz Fase independiente de luz
Lugar donde
se realiza
En la membrana de los
tilacoides.
En el estroma de los
cloroplastos.
Elementos
requeridos
(reactantes)
Agua, luz solar, pigmentos y
coenzima NADP.
ATP, NADPH y CO2
Productos
ATP, O2 y NADPH. Glucosa y otras moléculas
orgánicas como lípidos y
proteínas.
Resumen del
proceso
Durante esta fase se produce
la fotólisis del agua,
fotofosforilación para la
formación de ATP,
fotooxidación de los
fotopigmentos y fotorreducción
del NADP+.
Durante esta fase se forma
glucosa gracias a la fijación de
CO2, y a la utilización de ATP y
NADPH.
14. 5. Factores que afectan a la fotosíntesis
Factores internos
Son aquellos propios de las
plantas y que hacen variar la
tasa fotosintética:
• Presencia de estomas
• Pigmentos
• Contenido de agua
Estoma
H2O
CO2
16. Intensidad de la luz: las plantas que reciben menos luz realizan menos fotosíntesis que
las que están expuestas a más luz. Sin embargo, la relación no es directamente
proporcional.
17. Años
El incremento de la concentración de
CO2 está asociado a un aumento de
la temperatura.
Rango de
saturación
para la
mayoría
de las
plantas.
Concentración de CO2 (ppm)
Tasa
fotosintética
Nivel de
CO2
ambiente
Concentración de CO2: el CO2 es la molécula utilizada por las plantas para producir
diversas moléculas orgánicas.
18. Melvin Calvin y sus colaboradores identificaron gran parte de las reacciones
implicadas en la asimilación fotoquímica del carbono que realizan los
organismos fotosintéticos. Calvin tenía un gran interés por el estudio del
comportamiento de las moléculas orgánicas y también por la utilización del
carbono-14 como isótopo radiactivo, método ideado por él.
Este científico y su equipo utilizaron un alga verde unicelular, llamada Chlorella
pyrenoidosa, a la cual se le permitió absorber CO2 enriquecido en carbono
radiactivo (carbono-14), para luego medir los compuestos radiactivos presentes
en diversas etapas del crecimiento de esta alga, separándolos por
cromatografía sobre papel e identificando con una autoradiografía cada
compuesto. De esta forma, identificó gran parte de las reacciones implicadas en
la reducción del carbono del CO2 durante la fotosíntesis.
¿Cuál de las siguientes etapas del método científico se hace explícita en el
párrafo anterior?
A) Hipótesis.
B) Observación.
C) Experimentación.
D) Análisis de conclusiones.
E) Pregunta de investigación.
Ejercicio HPC
ALTERNATIVA
CORRECTA
C
Comprensión
Habilidad de pensamiento científico:
Identificación de teorías y marcos
conceptuales, problemas, hipótesis,
procedimientos experimentales, inferencias
y conclusiones, en investigaciones
científicas clásicas o contemporáneas.
19. ALTERNATIVA
CORRECTA
A
Comprensión
Si la fotosíntesis se detuviera a nivel planetario, entonces
A) la atmósfera quedaría sin oxígeno, en el caso de que la respiración de los
seres vivos prosiguiera a la tasa actual.
B) la energía del Sol se transformaría directamente en energía disponible
para formar nueva materia orgánica.
C) la respiración celular reemplazaría a este proceso en la función de
intercambio de energía.
D) el oxígeno aumentaría drásticamente, provocando una atmosfera
altamente inflamable.
E) los niveles de dióxido de carbono descenderían bruscamente.
20. El gráfico representa el efecto de la temperatura sobre la actividad fotosintética de una
planta.
A partir del gráfico, es correcto inferir que
I) el aumento de la temperatura tiene directa relación con la intensidad lumínica.
II) existe un valor de temperatura óptimo en donde la actividad fotosintética es máxima.
III) un aumento excesivo en la temperatura podría afectar a las enzimas que participan en la
fotosíntesis.
A) Solo I D) Solo I y II
B) Solo II E) Solo II y III
C) Solo III
ALTERNATIVA
CORRECTA
E
ASE
21. En el gráfico se muestra el efecto del tiempo de iluminación y la concentración de oxígeno
sobre la actividad fotosintética de una planta:
Con respecto al gráfico, es correcto afirmar que
I) si el medio presenta una alta concentración de oxígeno, la actividad fotosintética es
menor.
II) si la planta pasa más tiempo expuesta a la luz, su actividad fotosintética aumenta.
III) el rendimiento fotosintético depende de las horas de luz y de la concentración de
oxígeno.
A) Solo I D) Solo I y II
B) Solo II E) I, II y III
C) Solo III
ALTERNATIVA
CORRECTA
E
ASE
22. Pregunta oficial PSU
ALTERNATIVA
CORRECTA
E
Reconocimiento
Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Modelo Proceso de Admisión PSU 2018.
El oxígeno que se libera en la fotosíntesis proviene
A) del dióxido de carbono.
B) de la transpiración.
C) de la respiración.
D) de la clorofila.
E) del agua.
