fotosintesis

1. Ingreso de energía en el ecosistema
Saben que los seres vivos son sistemas
termodinámicamente abiertos, que en su funcionamiento
llevan a cabo procesos no espontáneos que deben
acoplarse a fuentes externas continuas de energía. La
principal de estas fuentes es la energía solar que se
transforma en materia orgánica durante la fotosíntesis.
Unidad 3: Flujo y procesamiento de energía y materia en los
sistemas biológicos.

2. ¿Qué significa esta ecuación?

3. Fotosíntesis Proceso Incorporación
de energía
El ambiente
Mundo orgánico
Conversión
Energía química Energía luminosa
Es un Que permite la
desde
al
Mediante la
de
en
ATP
Almacenada
en
Moléculas orgánicas
estables
Para sintetizar

4. La fotosíntesis
Ocurre gracias a
la existencia de Pigmentos fotosintéticos
Lípidos unidos
a proteínas
Membranas celulares
Absorber
Energía lumínica
Que
corresponden a
Presentes en
ciertas
Y son
capaces de
la

6. Etapas de la fotosíntesis
Característica/
fase
Dependiente de energía
lumínica
Independiente de energía
lumínica
Reacciones Reacciones de captura de
energía
Reacciones de fijación de
carbono
¿Cuándo ocurre? Sólo de día De día y de noche
¿Dónde ocurre? En la membrana de los
tilacoides de los cloroplastos
donde están los fotosistemas
En el estroma del cloroplasto

8. Fotosistemas
2 complejos
proteicos
Pigmentos
fotosintéticos
(clorofila)
2 componentes
Antenas
Centro de
la reacción
Pigmentos
captan energía luminosa
para transmitirla al
centro de la reacción
Los pigmentos diana
son capaces de
transferir electrones
e iniciar la cadena
de reacciones químicas
Que contienen

9. Fase dependiente de energía lumínica
1. Llegada de fotones al fotosistema II.
2. Electrones de la clorofila se excitan y
saltan.
3. Electrones son capturados por el aceptor
primario de electrones.
4. Electrones pasan por varias proteínas
formando la cadena transportadora de
electrones.
5. Los electrones llegan al fotosistema I.

10. Luego…
 El fotosistema I también recibe energía
lumínica y su clorofila al excitarse libera
electrones.(son recuperados por los que
provienen del fotosistema II).
 Los electrones pasan a un aceptor primario.
 Los electrones pasan a una cadena
transportadora de electrones.
 Los electrones son transportados a una
molécula de NADP+ que junto a los protones
(H+) forman NADPH.
NADP+= Dinucleótido de nicotinamida-adenina fosfato
NADPH= Es la forma reducida del NADP+

11. a) Fosforilación: formación de ATP a partir ADP
gracias a la enzima ATP sintetasa, quien
aprovecha la energía liberada de la cadena
transportadora de electrones.
Mientras, ocurre:

12. b) Fotólisis del agua: consiste en la hidrólisis
del agua, produciendo O2, protones (H+) y
liberando 2 electrones (por cada molécula),
los cuales son transferidos al fotosistema II.
Los 2 H+ se acumulan (para más adelante
formar NADPH) y los O2 se liberan.

14. Dibuje en su cuaderno el siguiente esquema y señale a qué
corresponde:

15. Responde…
 ¿Cuál es el resultado (producto) de la fase
dependiente de la energía lumínica?
1.
2.

16. Fase independiente de la energía
lumínica.
Características generales:
 El NADPH y el ATP producidos en la fase anterior se
utilizan en la fase independiente de la energía
lumínica o fase de fijación del carbono.
 Estas reacciones ocurren en el estroma del
cloroplasto.
 Las reacciones dan lugar al llamado ciclo de Calvin,
que ocurre para sintetizar moléculas orgánicas
 En el ciclo de Calvin, por cada CO2 que se incorpora
se necesitan 2 NADPH y 3 ATP

17. En el ciclo de Calvin ocurren los
siguientes pasos:
 Fijación del CO2:
El CO2
atmosférico
Molécula inestable
de 6 carbonos
Ribulosa difosfato
RuDP (5 carbonos)
2 moléculas
de 3 carbonos
Fosfoglicerato
PGA
Se une a la
Formando
una
Que luego se
separa en
llamadas
Ribulosa bifosfato carboxilasa
RUBISCO
Gracias a la enzima

18.  Reducción del CO2 fijado:
Fosfoglicerato
PGA
(2 moléculas)
Con el gasto de ATP
y NADPH
Gliceraldehído fosfato
GAP
(2 moléculas)
Primer azúcar del ciclo
2 vías
Regenerar la RuDP
Biosíntesis de glúcidos,
aminoácidos y ácidos orgánicos Almidón y sacarosa
Se
reduce a
Que es el
Puede
seguir

20. El ciclo de Calvin
 También conocido como ciclo de Calvin-Benson. Fue
descubierto por Melvin Calvin y Andy Benson de
la Universidad de California en Berkeley.
 Durante la fotosíntesis, la enegia lumínica ha sido
convertida en energia química
almacenando ATP y NADPH. El ciclo de Clavin es luz-
independiente,usando la enegia desde carriers de corta
duración , convirtirno el dioxido de carbono en
compuesto orgánicos que pueden ser usados por el
organismo. Estas formas d ereacción también son
llamadas de fijación del carbono. La enzima del ciclo se
llama RubisCO.
 La suma total de las reacciones del ciclo de Calvin es:
 6CO2 + 12NADPH + 12H2O + 18 ATP → C6H12O6 +
12NADP+ + 18ADP + 18 Pi

21. Entrada de H2O y CO2 a la planta:
Ingresa por las raíces y se
transporta a las hojas por el
xilema.
Ingresa por unos poros llamados
estomas. Los estomas están
formados por las células oclusivas o
guardianes que permiten el
intercambio de vapor de agua y otros
gases de la planta.
H2O
CO2

22. Las células guardianes, sus formas y
volúmenes.
En un medio
hipotónico
El agua ingresa
por osmosis
Las células
guardianes se
hinchan
Los estomas
se cierran
En un medio
hipertónico
El agua sale por
osmosis
“transpiración”
Las células
guardianes se
deshinchan
Los estomas
se abren
El CO2
ingresa a
la hoja
 En condiciones normales los estomas están
abiertos de día y cerrados de noche.
 La planta debe estar hidratada, de lo contrario
el CO2 no puede ingresar al interior.

23. A trabajar en parejas:
1. Compare las fases de la fotosíntesis considerando los siguientes
aspectos:
 Se inicia con.
 Ocurre en.
 Enzimas involucradas.
 Procesos involucrados.
 Productos obtenidos.
2. Realice un esquema que explique la fase dependiente de la
energía lumínica.
3. ¿Cómo se produce el O2 que liberan las plantas? ¿cuándo
ocurre?
4. ¿Cuándo y para qué se incorpora el CO2 atmosférico?
5. ¿Cuál es el rol de la ATP sintetasa?
6. ¿Qué sucedería si fallara la ribulosa bifosfato carboxilasa?
7. Si en el ciclo de Calvin ingresa sólo una molécula de CO2, y la
fórmula química de la molécula de glucosa es C6H12O6,
¿Cuántos ciclos deben ocurrir para formar esta molécula?
Explica.

24. Verdadero o falso. Justifica las
falsas.
1. En el ciclo del Calvin ocurre síntesis de ATP y NADPH.
2. Los estomas son los lugares de las hojas en los que ocurre la
fotosíntesis.
3. Un fotosistema está compuesto por e centro de reacción y por
los pigmentos antena.
4. En la fotosíntesis, la fase dependiente de luz se inicia en el
fotosistema I.
5. El oxígeno (O2) se forma a partir de la molécula de CO2.
6. La membrana tilacoidal se encuentra ubicada al interior del
cloroplasto.
7. La molécula de ATP posee un alto valor energético.
8. La fotosíntesis es un proceso de tipo exergónico.
9. La transpiración consiste en la pérdida de agua por la planta.

25. Copia el esquema y complétalo:
H2O
ATP
y________
C6H12O6

26. Ordena los procesos:
a. La energía lumínica es conducida por el
complejo antena hacia el centro de reacción.
b. Se forma el NADPH.
c. La clorofila del centro de reacción del
fotosistema II es estimulada por la energía
lumínica.
d. Se estimula el fotosistema I.
e. Ocurre la fotólisis del agua.

27. ¿Qué factores influyen en la fotosíntesis?
a. Intensidad lumínica.
La tasa fotosintética aumenta
progresivamente a medida que
aumenta la intensidad lumínica,
hasta un valor constante (600 W
apróx.)
Realicen la actividad 5 de la página 109

28. b. Temperatura.
La tasa fotosintética aumenta a
medida que aumenta la
temperatura.
Además se incrementa la
respiración celular donde se
utiliza la glucosa.
¿Es igual la tasa fotosintética en plantas de
origen tropical comparada con la de plantas
de clima templado?

29. c. Disponibilidad de agua y
concentración de CO2
El consumo de agua
constante beneficia la
absorción de CO2, a través de
la apertura de los estomas.
La tasa fotosintética tiende a
aumentar a medida que se
incrementa la concentración
de CO2, hasta cierto límite o el
proceso se inhibe.

30. Factores que afectan a la fotosíntesis.
Internos
Condiciones anatómicas
y fisiológicas del vegetal
• Estructura de la hoja.
(grosor, cantidad y ubicación
de estomas)
• Contenido de clorofila.
•Actividad de las
enzimas fotosintéticas.
Externos
•Intensidad lumínica.
•Temperatura.
•Concentración del CO2.
•Disponibilidad de agua.
Condiciones ambientales
que influyen en el proceso

31. Factores externos: analice en parejas.
 Observa los siguientes gráficos y luego responde
cómo influyen estos factores en la tasa fotosintética.
Gráfico n°1 Gráfico n°2 Gráfico n°3
Tasa
fotosintética
Intensidad
lumínica (watts)
Temperatura
(°C)
Concentración
de CO2
I.L.A
I.L.B
A 30 °C
A 20 °C

32. Análisis final: discuta con sus
compañeros de puestos.
 1. Si una planta es colocada en una atmósfera libre de CO2 y
con luz muy brillante ¿continuarían las plantas sus reacciones
generando las moléculas energéticas ATP y NADPH+ en forma
indefinida?. Explique como llegó a su conclusión.
2. Si Ud. tiene una planta a la cual se está aplicando luz blanca
y se mide cada cierto tiempo , en forma experimental, la
cantidad de Oxígeno fotosintético producido. ¿Qué sucedería si
se colocan diferentes filtros ( rojos , verdes y azules) entre la
fuente luminosa y las hojas . Explique y fundamente su
respuesta.
3. Si Ud. es llamado por la Comisión Nacional del Medio
Ambiente ( CONAMA) , para explicar por qué es necesario
continuar apoyando un proyecto sobre investigaciones a cerca
de la fotosíntesis, centrada en el descubrimiento de un producto
enzimático que acelere las reacciones para producir hidratos de
carbono y oxígeno. ¿Cómo justificaría este proyecto? ¿Cuáles
serían los beneficios potenciales de dicha investigación?