Investigaciones experimentales sobre fotosíntesis

1. FOTOSÍNTESIS
Hernández Pérez Fernanda
Lechuga Marín Leonardo
Pedraza Quintana Luz Marisol
Peralta Torres Alexa
Terán Carreón Tania Michel
Equipo 3
Las investigaciones experimentales sobre
fotosíntesis se iniciaron hace unos 300 años

2. Jan Baptista Van Helmont
(1577-1644)

3. Experimento
◻ Antecedentes: Teoría de la transmutación.
◻ Uso un árbol de sauce.
◻ Intentaba descubrir la fuente de los materiales
nutritivos para los vegetales.

4. Explica su trabajo
◻ “Tomé una macetera, en la cual coloque 90.7 kilos de tierra
que había sido secad en un horno, la humedecí con agua de
lluvia, y sembré en ella el tronco o tallo de un árbol de sauce
que pesaba 2.30 kilos. Finalmente, después de cinco años de
cuidados, el árbol había crecido y pesaba 76.74 kilos.
Cuando era necesario, siempre humedecía la tierra de la
macetera con agua de lluvia o agua destilada; la macetera
era grande y estaba implantada en la tierra. Para que el polvo
en los alrededores no se entremezclara con la tierra, cubrí los
bordes de la macetera con una placa de hierro cubierta con
plomo y muchos huecos. No computé el peso de las hojas
que cayeron durante cuatro otoños. Al final, sequé de nuevo
la tierra que había en la macetera y se encontraron los
mismos 90.7 kilos, faltando unos 56.7 gramos. Por lo tanto,
74. 5 kilos de madera, corteza y raíces se formaron
solamente de agua.”

5. •Van Helmot creyó que el árbol se alimentaba de
agua, pues la tierra no había presentado cambios
en el peso.
•Concluye con ayuda de la teoría de la
transmutación que el agua se había transmutado
en madera.

6. Stephen Hales
(1677-1761)

7. ◻ Antecedentes:
◻ A fines del siglo XVII gracias al desarrollo del microscopio
se descubrió que las hojas de las plantas tienen muchas
aberturas. Algunos microscopistas consideraban las hojas
de las plantas como órganos digestivos y los poros como
salidas para productos de desecho de la digestión.

8. Experimento
◻ Colocó un vaso con mucha tierra.
◻ Colocó una planta de menta arraigada en una
“cisterna” de vidrio que lleno de tierra del
vaso.
◻ Agregó mucha agua, toda la que pudo en el
tubo a la altura del final del vaso.
◻ Después coloco lo mismo, solo que sin la
planta de menta.

10. Resultados.
◻ Después de un mes la planta de menta había
producido varios tallos delgados y débiles,.
◻ La mitad de las hojas del tallo estaban
muertas.
◻ Las hojas jóvenes seguían verdes.
◻ El agua en los dos vasos subió y bajó de nivel.
◻ Después de que la menta se marchitara
coloco una nueva pero está se marchitó a los
tres días.

11. Conclusiones
◻ Fue de los primeros en notar que el agua no es
única relacionada con la nutrición de las plantas.
◻ Concluye con su experimento que las hojas y los
tallos absorben aire elástico.
◻ La segunda planta muere porque la primera había
provocado cambios en la atmósfera. Por lo que
las plantas se interrelacionan con su atmósfera.
◻ El nivel de agua había subido debido a que la
planta exhaló una sustancia la cual, al
combinarse con partículas presentes en el aire,
causó una disminución en el volumen

12. Antoine Laurent Lavoisier
(1743-1794)

13. ◻ Antoine Laurent Lavoisier unificó una hipótesis
que decía que las plantas que crecen en agua
pueden obtener los materiales térreos de dos
fuentes. Primero agua y las pequeñas
cantidades de material térreo extraño que
deben haber estado presentes en todos los
casos; segundo, del aire y l0s distintos tipos
de sustancias que se encuentran en él.

14. Joseph Priestley
(1733-1804)

15. Experimentos 1
◻ Colocó una vela en un corcho, sobre una base
plana y después la encerró en una “cápsula”
de vidrio.
◻ Colocó una rata en la misma situación.

16. Resultados
◻ La vela permanecía encendida por un cierto
periodo de tiempo.
◻ Un ratón se sofocaba en una situación similar
a la vela.

17. Conclusiones
◻ Cierta cantidad se ha convertido en nociva
debido a los animales que respiran en él.
◻ Desconoce el método para hacerlo
“respirable”
◻ Reconoce que debe de haber algo que realice
este proceso.
◻ Cree que por esto la atmósfera es menos apta
para la respiración de lo que siempre ha sido.

18. Experimento 2
◻ Coloco los mismo que en el experimento dos y
colocó un retoño de menta.

19. Resultados
◻ El retoño creció.
◻ El ratón siguió con vida.
◻ La vela permaneció encendida.

20. Conclusiones
◻ Las plantas invierten el efecto
de la respiración y sustraen algo
de la atmósfera.
◻ Los animales afectan la
atmósfera añadiendo algo a
ella.

21. Jan Ingenhousz
(1730-1799)

22. ◻ Retoma algunas ideas que formuló Joseph
Priestley
◻ Él decía que las plantas absorbían gases de la
atmósfera y los cambiaban por aire desflogisticado.
◻ La teoría flogística decía que las plantas eliminaban
el flogisto del aire.
◻ La mayor aportación de Jan Ingenhousz fue decir
que él había visto que la luz era necesaria para los
procesos fotosintéticos.

23. ◻ Ingenhousz notó que solamente las porciones
verdes de las plantas podían llevar a cabo
este proceso fotosintético.
◻ Decía también que las plantas contaminaban
el aire, fuese de día o de noche y que las
raíces eran destructivas.

24. Experimento:
◻ Uno de sus experimentos consistió en demostrar
que cuando las plantas se sumergen en agua
emiten pequeñas burbujitas, y dedujo que la
causa de este fenómeno era indirectamente la luz
solar.

25. ◻ También concluyó que la fotosíntesis no podía ser
llevada a cabo en cualquier parte de la planta, como
en las raíces o en las flores, sino que únicamente se
realizaba en las partes verdes .
◻ Como médico que era, Jan Ingenhousz aplicó sus
nuevos conocimientos al campo de la medicina y del
bienestar humano, por lo que también recomendó
sacar a las plantas de las casas durante la noches
para prevenir posibles intoxicaciones.

26. M. Berthollet
(1748-1882)

27. ◻ Decidió que el oxígeno liberado provenía de las moléculas
de agua. Argumentaba que, si las plantas crecían en un
medio libre de hidrógeno y se regaban solamente con agua,
cualquier hidrógeno que se encontrara en los tejidos debía
provenir del agua.
Hojas de
plantas
sumergidas en
agua sin CO2
no producen
O2
Hojas de plantas
sumergidas en agua
empozada que
contiene CO2
producen O2

28. ◻ Para comprobar su hipótesis, hizo crecer
plantas en un medio que no contenía
hidrógeno. Luego analizó químicamente el
material vegetal para determinar la presencia
de hidrógeno.
◻ Observó que el hidrógeno podría venir
solamente del agua ya que el anhídrido
carbónico no contenía hidrógeno
◻ Por lo tanto él decía: “El oxígeno liberado por
las plantas viene de la molécula de agua.”

29. Jean Senebier
(1742-1809)

30. ◻ Realizó observaciones similares a las de
Ingenhousz; incorpora a los conocimientos
previos, la capacidad de las plantas para
regenerar o purificar el aire depende de la
presencia de aire "flogisticado" a fijado (ó
como se conoce actualmente, con presencia
de CO2).

31. ◻ Planteó una hipótesis:
◻ Hipótesis: Si el oxígeno viene de la molécula
de agua como cree Berthollet….
◻ Predicción: Entonces las hojas deben producir
oxígeno cuando se sumergen en agua

32. ◻ Estableció, que aún en condiciones de iluminación, si
no se suministra CO2, no se registra desprendimiento
de oxígeno. Sin embargo Senebier opinaba en contra
de las teorías desarrolladas y confirmadas más
adelante, que la fuente de dióxido de carbono para la
planta provenía del agua y no del aire.

33. Thomas de Saussure
(1767-1845)

34. ◻ Demostró que Senebier estaba equivocado
al asumir una correlación positiva entre la
cantidad de oxígeno producido por la planta
y la cantidad de anhídrido carbónico, a la
cual era expuesta.
◻ Determinó que la conclusión de Senebier
se aplicaba solamente con alcance limitado
y que un exceso de anhídrido carbónico
podría llegar a matar a la planta.

35. ◻ Saussure mostró que el aumento de la masa
de la planta a medida que crece no puede
deberse sólo a la captación de CO2, sino
también por el ingreso de agua. Por lo tanto es
la reacción básica por la cual la fotosíntesis se
usa para producir alimento (tal como la
glucosa).

36. ◻ También realizó estudios sobre
la respiración en plantas y
concluyó que, junto con la
emisión de dióxido de carbono,
hay una pérdida de agua y una
generación de calor.
◻ Finalmente, de Saussure
describe la necesidad de la
nutrición mineral de las
plantas.

37. C. B. Van Niel
(1897-1985)

38. ◻ Estudió la fotosíntesis en bacterias sulfurosas
purpúreas.
◻ Descubre que estas bacterias
fotosintetizadoras liberan azufre y no oxígeno.
◻ La luz descompone el sulfuro de hidrógeno en
hidrógeno y azufre
◻ Propuso la hipótesis: “el oxígeno producido
por las plantas verdes durante la fotosíntesis
provenía de las moléculas de agua”

39. ◻ Propuso, tras haber estudiado a las bacterias
fotosintéticas del azufre, que el oxígeno
liberado en la fotosíntesis provenía del agua y
no del dióxido de carbono, extrayéndose que
el hidrógeno empleado para la síntesis de
glucosa procedía de la fotólisis del agua que
había sido absorbida por la planta.

40. F. F. Blackman
(1866-1947)

41. Experimento
◻ Midió el desprendimiento de oxígeno de la planta
acuática Anacharis densa (Elodea) mientras la
exponía a varias intensidades de luz.
◻ Encontró que el desprendimiento de oxígeno
variaban en proporción directa con la intensidad
de la luz dentro de un alcance limitado.
◻ Concluyó que la luz era responsable solamente
de una fase del proceso fotosintético (las
reacciones luminosas) y que debería haber una
segunda fase (las reacciones de oscuridad) las
cuales eran independientes de la luz.

42. ◻ Encontró que cuando la intensidad de la luz
baja a cero, el desprendimiento de oxígeno
disminuía y se suspendía.
◻ Sus experimentos mostraron que la fotosíntesis
tiene ciertos factores limitantes de los cuales
depende.
◻ No importa la cantidad de luz presentes, la
fotosíntesis no prosigue sin CO2.
◻ De la misma manera, sin importar las
cantidades de agua y de CO2 presentes, la
fotosíntesis no prosigue sin la luz.

43. T. W. Engelmann
(1843-1909)

44. ❑ Para determinar qué longitudes de onda eran empleadas en
la fotosíntesis.
❑ Se utiliza un alga verde filamentosa (Cladophora) y algunas
bacterias aeróbicas móviles.
❑ (Siendo aeróbicas, las bacterias se mueven desde regiones
de baja concentración de oxígeno a regiones de alta
concentración de oxígeno)

45. ◻ Observación: Las bacterias se congregan sobre
todo alrededor de aquellas regiones del filamento
iluminada por la porción rojo y azul del espectro.
◻ Conclusión: En estas regiones liberan la mayor
parte del oxígeno; por lo tanto ellas deben llevar a
cabo la mayor parte de la actividad fotosintética.

47. Teoría del quantum
Sostiene que la luz está compuesta
de partículas diminutas llamadas
quantos o fotones.
Estas partículas son liberadas por
cualquier objeto que emite luz y
viajan por el espacio hasta que
encuentran e intervención un objeto
material

49. MELVIN CALVIN
(1911-1997)

50. ◻ Las técnicas experimentales que utilizaron
incluyeron el crecimiento del agua verde
Chlorella en un medio que contiene CO2
marcado con C14 radioactivo. Se observo que
el carbono radioactivo iba a formar parte de
las moléculas de glucosa segundos después
de que de iniciara la fotosíntesis. Para
descubrir como ocurría fue necesario
averiguar que compuestos intervenían en los
pasos intermedios de las reacciones de
obscuridad, entre los materiales primarios,
CO2 y agua, y el producto final, glucosa.

51. George Hevesy
(1885-1966)

52. ◻ Uso isótopos radioactivos de plomo para trazar el
camino que llevan los materiales de las plantas.
◻ Expusieron el alga chlorella a un agua que había
sido marcada con oxígeno 18
◻ Se concluyó que el oxígeno 18 fue el que apareció
en el oxígeno liberado, ninguno apareció en el
carbohidrato producido.

53. BIBLIOGRAFÍA
◻ Baker, Jeffrey J. Allen, Garland E. (1970) Biología e
investigación científica. Editorial Fondo educativo
interamericano Cap. 8 pp. 159-194