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Nivel: Primero medio
Unidad 2. Organismo ambiente y sus interacciones:
Flujos de materia y energía en el ecosistema
Docente: Gustavo Arriagada Bustamante
Año: 2014
Fotosíntesis 1
• Objetivos
Describir las características y componentes de los cloroplastos y de las fases dependientes e independientes de la luz en la fotosíntesis.
Describir las condiciones que condicionan la tasa de ocurrencia de la fotosíntesis.
● Contenidos
Características de la luz importantes para la fotosíntesis. Pigmentos y pigmentos fotosintéticos. Estructura y funcionamiento de los fotosistemas.
Los organismos autótrofos cosechan energía directamente del ambiente, y obtienen carbono a partir de moléculas inorgánicas.
Las plantas y la mayoría de los autótrofos sintetizan sus nutrientes gracias a un proceso bioquímico complejo con el cual usan la energía de la luz solar para ensamblar carbohidratos a partir de dióxido de carbono y agua.
Introducción
Directa o indirectamente, la fotosíntesis también alimenta a otras formas de vida en la Tierra.
Para vivir los organismos heterótrofos obtienen tanto la energía como el carbono al descomponer moléculas orgánicas armadas previamente por los autótrofos.
Características de la luz importantes para entender la fotosíntesis
Al entregarle energía externa a un electrón, este sube desde su nivel de energía original a otro mayor para rápidamente volver al original, liberando el exceso de energía como un fotón de luz.
¿Qué decía Bohr de la luz?
Los niveles de energía más alejados del núcleo son más energéticos. El paso desde un nivel a
otro es continuo sino “escalonado”. Técnicamente cuantizado.
Los colores dan... blanco
Newton descubrió que al girar rápidamente un disco pintado con diferentes colores, se veía blanco.
Con un prisma, la luz blanca se separa en los diferentes colores que la forman. Esto es la dispersión cromática. Los colores que se obtiene son el espectro óptico.
La luz blanca está formada por todos los colores del espectro.
La luz puede no verse... pero igual estar
Una parte de la energía que llega a la superficie de la Tierra está en el forma de luz visible, que solamente una parte muy pequeña del amplio espectro de la energía radiante del Sol.
MENOS energía MAS energía
Pigmentos y pigmentos fotosintéticos
Pigmentos
Un pigmento es una molécula orgánica que absorbe selectivamente luz de longitudes de onda específicas. Las longitudes de onda de luz que no son absorbidos se reflejan, y esta luz reflejada le da a cada pigmento su color característico.
El flujo de energía que viene del Sol, pasa a través de casi todos los ecosistemas de la Tierra y comienza cuando los autótrofos fotosintetizadores interceptan la energía de la luz.
En dos etapas la incorporarán al interior del organismo transformándola en energía química.
Pigmentos fotosintéticos
Pigmentos fotosintéticos
Si hay fotosíntesis es debido a los llamados pigmentos fotosintéticos:
La energía quedará almacenada en una molécula de ATP, hasta que sea necesaria para formar otras moléculas orgánicas más estables.
Las plantas contienen una gran variedad de pigmentos que dan lugar a sus colores. Sin embargo, se denomina pigmentos fotosintéticos solamente a los que tienen la capacidad de absorber la energía de la luz solar y hacerla disponible para el aparato fotosintético.
En las plantas terrestres hay dos clases de pigmentos fotosintéticos: las clorofilas y los carotenoides.
Las clorofilas
La clorofila a es el pigmento fotosintético más común en las plantas, en los protistas y as bacterias fotosintéticas. Los otros pigmentos fotosintéticos, llamados pigmentos accesorios, incluyen otras clorofilas, trabajan junto con la clorofila a cosechando una amplia gama de longitudes de onda de luz para la fotosíntesis.
Son típicamente moléculas polivalentes. Sus propiedades antioxidantes protegen a las plantas y otros organismos de los efectos perjudiciales de la luz UV; sus colores atraen a los animales a la fruta madura o a los polinizadores de las flores.
Pigmentos accesorios
Los fotosistemas
Fotosistemas
Son dos complejos proteicos asociados a los pigmentos fotosintéticos el fotosistema 1 (PS I) y el fotosistema 2 (PS II). En cada uno de ellos se distinguen dos componentes: una antena colectora o captadora de luz y el centro de reacción.
La antena está constituida por pigmentos fotosintéticos que sólo pueden captar de la energía luminosa y transmitirla al centro de reacción, donde se encuentran los pigmentos del centro de reacción que son capaces de transferir electrones y comenzar la cadena de reacciones químicas de la fotosíntesis.
Fotosistema 1= PS I Fotosistema 2= PS II
Rango de absorción de luz
Mayor o igual a 700 nm Mayor o igual a 680 nm
Pigmentos fotosintéticos de la antera de la luz
Clorofila aClorofila b
Clorofila aClorofila bXantófila
Pigmentos fotosintéticos de centro de reacción
Clorofila P700 Clorofila P680
Xantófila
Relación de los fotosistemas con el resto de la fotosíntesis...
Bibliografía
● Bravo A. Mauricio y otros. 2007. Manual esencial Santillana. Biología II. Santillana del Pacífico S.A. Santiago.
● Estrada Miriam, Gómez Haydée y Lara Luis. 2013. Química 1 medio. Texto para el estudiante. McGraw-Hill Interamericana de Chile Ltda.
● Starr Cecie, Evers Christine y Starr Lisa, Biology. 2011. Concepts and applications without physiology. Octava edición. Brooks-Cole, Belmont CA, USA.
● Educarchile. La naturaleza de la luz. Disponible en: http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?ID=133072
● Biologi 2. Disponible en: < http://web2.gyldendal.no/undervisning/felles/pixdir20/?archive=bi2_grunnbok&menuitem=menu_1>