El documento describe un experimento que estudia el efecto de la luz y la temperatura en la tasa de fotosíntesis de Elodea canadensis. Los resultados mostraron que la producción de burbujas de oxígeno, y por lo tanto la tasa de fotosíntesis, aumentó con la intensidad de la luz y la temperatura hasta cierto punto óptimo, más allá del cual disminuyó debido a la fotooxidación o desnaturalización enzimática. La fotosíntesis depende de dos etapas, una fotoquímica sensible

1. EFECTO DE LA LUZ Y TEMPERATURA EN LA FOTOSÍNTESIS DE Elodea canadensis.
Ángeles Fragoso C.;Marina Coutiño R.; Morales Molina A.; Santos Hernández D.
UNIVERSIDAD DE CIENCIAS Y ARTES DE CHIAPAS
LABORATORIO DE BIOLOGÍA
INTRODUCCIÓN
La Fotosíntesis es un proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan
energía en forma de luz y la transforman en energía química. En este proceso la energía luminosa provoca una en energía química estable, siendo el
adenosín trifosfato (ATP) la primera molécula en la que queda almacenada esa energía química. Con posterioridad, el ATP se usa para sintetizar
moléculas orgánicas de mayor estabilidad. Prácticamente toda la energía que consume la vida de la biosfera terrestre —la zona del planeta en la cual
hay vida— procede de la fotosíntesis. La fotosíntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen de la luz y son independientes
de la temperatura, y otra serie que dependen de la temperatura y son independientes de la luz (Taiz y Zeiger, 2002). La velocidad de la primera etapa,
llamada reacción lumínica, aumenta con la intensidad luminosa (dentro de ciertos límites), pero no con la temperatura. En la segunda etapa, llamada
reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta con la temperatura (dentro de ciertos límites), pero no con la intensidad luminosa (Salisbury y Ross,
1994). La fotosíntesis es un proceso que transforma la energía de la luz del sol en energía química. Consiste, básicamente, en la elaboración de
azúcares a partir del C02 (dióxido de carbono) minerales y agua con la ayuda de la luz solar. Sin luz no hay fotosíntesis, esta requiere de la luz en
términos de intensidad y de calidad de la radiación. Con un incremento de la intensidad lumínica aumenta la intensidad fotosintética, primero en forma
lineal, luego disminuye suavemente y por ultimo alcanza un valor constante, es decir la capacidad fotosintética está saturada de luz. Este valor de
saturación es alcanzado por las diferentes especies con diferente velocidad (Azcon-Bieto, 2000). En plantas heliófilas esto ocurre después de llegar a
intensidades de radiación altas y en plantas umbrófilas esta saturación se alcanza rápidamente, es decir se requieren intensidades de luz bajas; cada
especie se encuentra adaptada a desarrollar su vida dentro de un intervalo de intensidad de luz, por lo que existirán especies de penumbra y especies
fotófilas. Dentro de cada intervalo, a mayor intensidad luminosa, mayor rendimiento, hasta sobrepasar ciertos límites, en los que se sobreviene la
fotooxidación irreversible de los pigmentos fotosintéticos. Para una igual intensidad luminosa, las plantas C4 (adaptadas a climas secos y cálidos)
manifiestan un mayor rendimiento que las plantas C3, y nunca alcanzan la saturación lumínica (Buchanan, et al. 2000).
Así mismo, cada especie se encuentra adaptada a vivir en un intervalo de temperaturas. Dentro de él, la eficacia del proceso oscila de tal manera
que aumenta con la temperatura, como consecuencia de un aumento en la movilidad de las moléculas, en la fase oscura, hasta llegar a una
temperatura en la que se sobreviene la desnaturalización enzimática, y con ello la disminución del rendimiento fotosintético. El aumento de
temperatura acelera las reacciones químicas de la fotosíntesis (como en cualquier otra reacción química), hasta alcanzar un máximo (llamado
temperatura óptima de esa especie) por encima del cual comienzan a cerrarse los estomas para no perder agua (con lo que aumenta el O2 y
disminuye el CO2, que en la página anterior vimos que paralizan la fotosíntesis), además de que los enzimas fotosintéticos se desnaturalizan con el
calor (con lo que no sólo se paraliza, sino que disminuye la fotosíntesis) (Salisbury y Ross, 1994; Taiz y Zeiger, 2002).
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Mediante la aplicación de solución de bicarbonato de sodio y segmentos de
Elodea canadensis, observamos que la reacción es cuantitativa y con
diferentes intensidades luminosas se producen diferentes cantidades de
oxigeno. El gas que se produce de la fotosíntesis es oxígeno, y el Bióxido de
carbono requerido para la fotosíntesis del ejemplar se obtuvo de la reacción
del Bicarbonato de sodio en el agua (Azcon-Bieto, 2000).
La producción de burbujas se vio afectada directamente por la intensidad de
luz, así como por el aumento de la temperatura, pues el aumento de
temperatura acelera las reacciones químicas de la fotosíntesis (como en
cualquier otra reacción química). Las burbujas (Fig. 1. A-F) obtenidas fueron
de distintos tamaños, ocurriendo lo mismo con la intensidad de luz para la
primer etapa de la fotosíntesis en plantas (que no se ve afectada por la
temperatura, y viceversa en la fase oscura, es decir que no se ve afectada por
la intensidad lumínica)(Buchanan, et al. 2000).
Continuar en ANEXOS para detalles de datos y gráficos.
CONCLUSIONES
De la dependencia de la fotosíntesis de los factores luz y temperatura, se
concluye que la fotosíntesis no es un proceso constante, se compone de un
conjunto de reacciones fotoquímicas que dependen de la luz y de una serie de
reacciones enzimáticas dependientes de la temperatura. Estas últimas se
hacen evidentes en el estado de saturación de luz punto en el cual un
aumento de la temperatura aumenta la intensidad fotosintética. Con luz débil
la temperatura no influye casi en la fotosíntesis, es decir solo el sistema de
reacciones fotoquímicas es activo o sea, este complejo es indiferente a la
temperatura. Con esto podemos concluir que se cumplen satisfactoriamente
los objetivos al poder observar y determinar concretamente el efecto de la
temperatura y la intensidad de luz en la tasa de fotosíntesis en E. canadensis.
OBJETIVO
Determinar el efecto de la temperatura y la intensidad de la luz en la
tasa de fotosíntesis de ramas de Elodea canadensis.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se utilizó el método de la burbuja. Se tomó una rama saludable de
Elodea canadensis y se cortó de la parte de abajo. Se sumergió la
parte apical al final del tubo en solución de bicarbonato de sodio.
Tasa relativa de fotosíntesis bajo diferentes condiciones de luz: Se
colocó el tubo con la muestra de E. canadensis bajo la luz artificial, luz
difusa y oscuridad por dos minutos, contando el número de burbujas
producidas por la planta.
Tasa relativa de fotosíntesis bajo diferentes temperaturas: Se
colocó el tubo con la muestra de E. canadensis de forma secuencial, a
temperaturas de 20, 30, 40, y 50 °C. En cada temperatura, se contó el
número de burbujas producidas cada minuto hasta por siete minutos.
RESULTADOS
FIG.1. Elodea canadensis. Apreciación de formación de burbujas de oxígeno con influencia
de intensidad lumínica (A, B). Producción de burbujas a temperaturas altas (C-D: 40-50 °C).
E-F. Distintos tamaños de burbujas.
LITERATURA CITADA
Azcón-Bieto, M. (2000). Fundamentos de Fisiología Vegetal. Madrid:
McGraw-Hill/Interamericana, Edicions Universitat de Barcelona.
Buchanan, W. Gruissem, R. Jones. (2000) Biochemistry and Molecular
Biology of plants. Rockville (USA): American Society of Plant Physiologists.
Salisbury, Cleon W. Ross. (1994). Fisiología Vegetal. México: Grupo
Editorial Iberoamericana.
Taiz, E. Zeiger. (2002). Plant Physiology. Sunderland, Massachussets:
Sinauer Associates Inc.