biología

1. Evolución de la
fotosíntesis
Biología 3
Grupo: 518
● Mariela
● Andrea
● Felix

2. Introducción
Transmutación:
❖ Los alquimistas lo establecieron como el proceso a través del cual se podía
cambiar una sustancia en otra.
Naturaleza y significado de los gases:
➔ Sustancias aeroformes
➔ Espíritus liberados ante el calentamiento de ciertos sólidos
➔ Vivos
Teoría del flogisto
Teoría base
Combustión de algunas sustancias sustancias
Las llamas que brotaban y se escapaban: Flogisto
Peso negativo

3. Hoy en día
Las sustancias que se queman se unen con el oxígeno.
El peso es mayor después que antes de quemarse. ( si se pesan todos los
productos del proceso de la combustión)
Peso adicional: cantidad de oxígeno usado en el proceso de combustión.

4. Investigaciones sobre la fotosíntesis
Transmutación.
Ausencia de conceptos de naturaleza.
Significado d los gases
Aceptación de la teoría del flogisto.

5. Jan Baptista Van Helmont
Hizo un experimento muy significativo con un árbol
de sauce.
Intento descubrir la fuente de los materiales
nutritivos para los vegetales.

6. Maceta: 90,7 k de tierra
Tronco o tallo de un árbol de
sauce: 2,30 k.

7. Al final había en la maceta 90,7
k, faltando unos 56,7 g. Por lo
tanto, 74,5 k de madera, corteza y
raíces se formaron solamente de
agua.

8. ● Van Helmont le pareció que la
materia vegetal, proviene solamente
del agua, puesto que no había una
pérdida de peso notable en la tierra.
● Conclusión: El agua ha sido
transmutada en madera.

9. ¿Qué sucedía con los gases que rodeaban a
la planta en la atmósfera?
Van Helmont no los considera capaces de
formar parte de la materia vegetal.

10. Reporte de Nehemiah Grew
Gracias al desarrollo del microscopio y su uso en ciencias naturales llevó al
descubrimiento de que las hojas de las plantas tienen muchas aberturas
(estomas) en su superficie.

11. Así como en las pieles de los animales (en algunas partes)
existen ciertos poros, ya sea para la recepción, o para la
eliminación de algo en beneficio del cuerpo.
Las pieles de unas plantas, están formadas de varios orificios
o pasajes, ya sea para la mejor evaporación de savia
sobrante o para la admisión de aire.
¿Será que ellas permiten el intercambio de sustancias entre
la planta y la atmósfera?

12. Stephen Hales
Fue uno de los primeros en notar que quizá el agua no era la única relacionada
con la nutrición de las plantas.

13. Experimento
Colocó una planta de menta bien arraigada en
una cisterna de vidrio llena de tierra, echó
dentro tanta agua como pudo contener, sobre
la cisterna puso un vaso invertido zz, aa, el
agua se fue elevada por medio de un sifón
hasta aa.
Al mismo tiempo colocó otro vaso pero sin la
planta.

14. Conclusiones
1 Las plantas interaccionan con la atmósfera
2 De cierto modo las plantas afectan las condiciones de la atmósfera con la que
se ponen en contacto.

15. Laurent lavoisier
Lavoisier estaba más interesado en las
sustancias que usaba la planta: agua, tierra y
gases.
Hizo énfasis en: las plantas obtienen el material
para su crecimiento ya sea del agua y de
pequeñas cantidades de tierra o del aire que
rodea la planta.

16. Joseph Priestley
Se interesó en la investigación de los gases que
se relacionaban con la vida de las plantas.
Una vela permanece encendida en un espacio
cerrado solamente por un cierto periodo de
tiempo.
Un ratón se sofocaba rápidamente cuando lo
colocaba en un espacio cerrado.

18. Jan Ingenhousz -Médico Holandés (1730-1799)
❖ Facultad de las plantas en cambiar de la atmósfera en aire desflogisticado.
❖ “El aire se volvía apto y se liberaba en forma de lluvia” :
❖ Salía de la planta, que había tomado flogisto de la atmósfera
❖ sumergidas en agua
❖ No es continuo.
❖ La necesidad de la luz para los procesos fotosintéticos:
❖ No es en toda la planta, sino solamente en las hojas y los tallos verdes que la
sostienen
➔ Partes verdes de la planta: Pigmentación (Clorofila)

20. Liberación del oxigeno
1. El Dioxido de carbono se une al agua para formar la glucosa y el oxígeno del
anhídrido es liberado hacia la atmósfera.
2. El hidrógeno se une con el dioxido de carbono y el oxígeno del agua es
liberado hacia la atmósfera.
3. Ambas ocurren.
Anhídrido carbónico + Agua → Glucosa + oxígeno
CO2 + H2O → C6H12O6 + O2

21. Investigadores de la hipótesis:
M. Berthollet(científico francés) 1748-1822
➔ Provenía del agua
➔ Medio libre del hidrógeno
➔ separación (agua e hidrógeno) = oxígeno
“Si el oxígeno liberado en el aire no proviene del agua, entonces
las plantas que crecen en un medio libre de hidrógeno no deben
contener hidrógeno en sus tejidos.”
➔ encontró hidrógeno
➔ CO2 no contiene hidrógeno
➔ Por lo tanto el hidrógeno también vendría del agua

22. BERTHOLLET

23. Jean Senebier (botánico) 1742-1809
➔ Dióxido de carbono
➔ No aplica en todos los casos de agua (agua
de pozo herbida, destilada)
➔ factores limitantes
➔ Las hojas deberian producir oxigeno al
contacto con el agua
➔ Las hojas fescas, no producen oxigeno
➔ Cantidad de oxigeno producido= aire fijado
➔ Proporcion en aumento (mas CO2 + O2

26. siglo siguiente
Nicholas Theodore de
Saussure(Investigador) (1767-1845)
➔ apoyo la hipótesis de Senebier
➔ Medidas cuantitativas
➔ alcances limitados respecto a la hipótesis
➔ El carbono venía del dióxido de carbono
➔ Fotosíntesis = a la ruptura del dióxido de
carbono
➔ Donde, el oxígeno era liberado y el carbono
se unía con el agua para producir
compuestos vegetales.
➔ Fijación del carbono

27. Van Niel (Microbiólogo)
➔ Coincidio con M. Berthollet
➔ bacterias sulfurosas purpúreas
➔ Luz para sintetizar materiales
carbohidratados
➔ “Si venia del CO2 entonces las bacterias
liberarian oxigeno y si vienen del agua
liberarian azufre”
➔ Sulfuro de hidrógeno= ehidrogeno y azufre
➔ Resultado: Azufre
➔ Evolución
➔ complejidad no hay mas metodos (Luz a
energia)

28. George Hevesy
➔Isótopos radioactivos de plomo y trazar las vías
del desplazamiento de los materiales de la planta.
➔Experimentos:
1. Exposición de una alga verde (Chlorella) en agua
con oxígeno 18
2. donde el agua marcaria oxígeno 18: así fue.
3. donde el CO2 marcaria oxígeno 16

29. F. F. Blackman (Fitofisiología)
Midió el desprendimiento de oxígeno de la Anacharis
densa expuesta a varias intensidades de luz
desprendimiento oxígeno = Intensidad de luz (limitado)
La luz (0) = el desprendimiento se suspendía
Luz= responsable solamente de una fase del proceso
fotosintético: La luminosa
Por lo que debía existir la fase oscura

30. Resumen
Científico Descubrimiento o aportación
Van Helmont Las plantas se alimentan de H2O
Nehemiah Crew Los estomas sirven para la administración de aire
Stepehn Hales Las plantas toman aire y cambian la composición del aire
Antonio Lavosiert Unifico todo. Las plantas se alimentan de H2O, pequeñas porciones de la tierra y
aire
Joshep Priestley Los animales y el fuego añaden algo al aire que no es bueno para la vida, lo
transforman. Y las plantas revierten el proceso purificando el aire, quitando lo que
añadieron.
Jan Ingenhousz La luz es necesaria para que se dé el proceso, Solo la realizan las partes de color
verde y que las plantas también respiran

31. Científico Descubrimiento o aportación
Berthollet El oxígeno se libera del agua. Lo afirmó (plantas que crecen en un medio sin
hidrógeno).
Jean Senebier Es necesario el CO2 para la fotosíntesis, la hoja no es un órgano donde se lleve a cabo
el proceso
Nicholas de
Saussure
El oxígeno liberado no es proporcional a la cantidad de CO2
Van Niel Las plantas liberan Oxígeno del agua. Lo afirmó (Relación con las bacterias
fotosintéticas).
George Hevesy Las plantas liberan Oxígeno del agua. Lo afirmó (Marco el oxígeno del agua).
F. F. Blackman La luz en necesaria para la fotosintesis, pero solo es responsable de una parte de ella.
Resumen

32. Conclusión
Pigmentación
Fijación del carbono
Factores limitantes
Anhídrido carbónico
(Dióxido de carbono)
Luz
El agua
La temperatura

33. Visión moderna de la fotosíntesis
● ¿De donde obtiene materiales para
construir material vegetal adicional?
-Del ambiente.
Suelo: Agua y minerales
Aire: Dióxido de carbono
● ¿De que se alimenta la planta?
-De Glucosa que se forma con los
carbonos y oxígenos de dióxido de
carbono, y el hidrógeno del agua.
CO2 + H2O → C6H12O6 + O2
● ¿En donde se lleva a cabo la
fotosíntesis?
● ¿Cómo se produce el alimento?
Problema resuelto Nuevo enfoque

34. ¿En donde se lleva a caba la fotosíntesis?
Inicio con:
Senebier: Las hojas no son órganos
donde se lleva fotosintéticos
Jan Ingenhousz: Las partes verdes son las
que llevan el proceso de fotosíntesis y
que la luz es necesario para el proceso.
1954, Para la fotosíntesis no se necesita
toda la célula, y se podría realizar en
cloroplastos aislados

35. Cloroplasto
Grana: Pila de cuantosomas
Cuantosomas: organización
de la clorofila
Clorofila: Pigmento
fotosintético

37. Luz
Teoría de la onda
El tipo de onda de la luz puede
cambiar.
Cuanto menor sea la longitud
de onda, mas energia
trasmitira.
Teoría del quantum
La luz tiene doble naturaleza,
en forma de partícula y
onda.
Es energía

38. Pigmentos fotosintéticos
Absorber energía del fotón. Reflejan las
longitudes que no usan y absorben la que
utilizan con eficiencia.
Clorofila a:
-Es el más abundante
Clorofila b:
-Ayuda a procesar en condiciones de
baja luminosidad
Carotenoides:
-xatofilas ( con oxigeno)
-Carotenos
proteger a la clorofila para que esta no
Los espectros no son idénticos, esto
significa que los carotenoides absorben
energía y ayudan a proceso

39. T. W- Engelmann
Quería determinar Espectro de
acción de la fotosíntesis
Utilizó: Cladophora y bacterias
aeróbicas móviles
Hipótesis: Las bacterias se moverán
desde regiones de menor
concentración de oxígeno a mayor, de
acuerdo a la producción de la alga.
Conclusión: El espectro donde hay
mayor concentración de bacterias son

40. Melvin Calvin
(Reacciones oscuras)
Observó Crecimiento de chlorella en un medio
que contiene C 14.
Queria saber que compuestos intervienen en
aquellos pasos entre los materiales primarios
Utilizo intervalos de 30 segundos.
•Ácido fosfoglicerico --- >fosfogliceraldehido
•Cromatografía y análisis químico, Placas
fotográficas de rayos X

41. Vías de carbono

42. Conclusiones
•No es un ciclo cerrado
•Se gana una molécula de PGAL
•Se pueden usar para construir disacaridos o
polisacaridos, ser utilizada en la respiracion
•algunas células animales también realizan este
proceso (gastan más de lo que obtiene)
Las plantas no necesitan oxidar la glucosa
para obtener energía (ATP y NADPH2)
•´¿De donde proviene la energía?

43. Reacciones luminosas
Van niel: propuso que en la actividad fotosintética en
las bacterias púrpura, la luz afectaba el sulfuro de
hidrógeno. Por lo tanto también sucede en la planta con
H2O, liberando O y utilizando el H en la fase obscura.
-El H del agua se utilizaba para reducir CO2
1951
cuando los cloroplastos se exponen a la luz, se
reducía NAD a NADH2

44. Machacan hojas con acetona -------> Clorofila
La clorofila y luz fluorescente ---> color rojo
cloroplastos y luz blanca----->Color verde
•Algunas sustancias producen color rojo cuando
los electrones en sus átomos caen desde niveles
altos por la absorcion de energia
Conclusion
•Esto se tuvo que deber a un compuesto que
absorbe la energía.
•Se comparó con las bacterias anaerobias tenían
que tener un compuesto que interviniera en el
proceso

45. •1963 dupont localizó el compuesto, Ferredoxina,
Proteína con hierro.
•1954 Dr. Frederick Propuso: Si el ferredoxina
acepta los electrones, entonces tendrá que reducir
la molécula de NADP a NADPH2, sin energía
adicional del sol.
•1954 Es necesario todo el cloroplasto para la
fotosíntesis
•Aislaron y Pusieron una ferredoxina cargada con
NADP y pasó el exceso de electrones reduciéndolo.
Dupont y Frederick

46. Observaciones
•Existe una deficiencia de electrones en la
clorofila
•La clorofila más tarde pasará dos electrones
más.
Propuso
•La fuente de energía puede ser los dos iones de
hidroxilo con electrones sobrantes en la formación
de NADPH2 se liberan.
•Debe existir una fuente
inmediata de electrones
•Proceso continuo
Por cada 4 de HO se
formarán una molécula
de agua y una de oxígeno

47. • La energía para separar el Ho proviene
de la luz y es absorbida por otros
pigmentos (Clo. B)
•Clorofila absorbe energía------> pierde un
electrón , entonces de esta forma puede
quitar un electrón del HO
•Este proceso está relacionado con las
enzimas citocromos formando algo de
ATP.
Se le llamo: Fosforilación no ciclica

48. La producción de enlaces de fosfato en el ATP
proviene de la energía solar
•No se obtiene la cantidad necesaria entre la
almacenada y la requerida
•Existe otro lugar donde la obtiene ¿Cuál?
Propuesta
•En la respiración, Algo de NaDH2 producido por la
fotofosforilación puede utilizarse como agente
reductor en los citocromas en las mitocondrias

49. Hipotesis
Si el NADPH2 producido en la fosforilacion no cíclica se usa como
agente reductor para los citocromos en las mitocondrias
Predicciones
Se espera que las células de las plantas verdes tuvieran un número
comparable de mitocondrias con los cloroplastos
•Los cloroplastos aislados de la mitocondria no deberían ser capaces
de elaborar mucho ATP cuando se expusiera a la luz (porque no
pueden suceder sin la presencia de CO2)
•Los cloroplastos cuando no tienen NADP no deben ser capaces de
producir grandes cantidades de ATP

50. Fosforilación cíclica
Este proceso es el
corazón de la
fotosíntesis LA
producción de ATP
compensa la falta
la baja producción
de ATP durante la
fotofosforilación no
cíclica

51. Conclusiones
La luz es la fuente de energía
Los Plantas son los mayores
productores de Alimento
La fotosíntesis es un mecanismo
de regulación del ambiente.

52. Referencias
Jeffrey J. , W baker, Garland E,Biologia e investigacion cientifica,addison-wenley
iberoamericana,México
Let it Grow, Fotosintesis, http://www.leditgrow.cl/fotosintesis/