fotosintesis
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El Descubrimiento de la Nutrición Vegetal
Explore y observe esta presentación: “El descubrimiento de los procesos
involucrados en la nutrición vegetal”, PARTE 1. Ella le permitirá avanzar en
sus conocimientos respecto de cómo se llegó a establecer la necesidad de
dióxido de carbono, luz solar y agua por parte de las plantas.
El descubrimiento de los procesos
involucrados en la nutrición vegetal
PARTE 1: Aportes de científicos de distintas
épocas al entendimiento del proceso de la
fotosíntesis.
A comienzos de 1700 este
científico belga, diseña un
experimento para confirmar
su hipótesis de que las
plantas se alimentaban de
agua.
A partir de sus resultados el
propone que el aumento de
masa de todos los tejidos
vegetales se debía a la
transformación del agua en
raíces, tallos, hojas, etc.
Jean Vaptista Van Helmont: Propone un
experimento sobre la alimentación de las plantas
Joseph Priestley: Descubrimiento del oxígeno
A principios de la década
de 1770 el pastor y
científico inglés Joseph
Priestley descubrió que al
calentar por medio de una
lupa la «cal roja» de
mercurio (óxido de
mercurio) en una campana
de vidrio hermética, ésta
desprendía un «tipo de
aire» (gas) que demostró
tener interesantes
propiedades químicas.
Entre las propiedades de este
gas estaban que no se disolvía
con el agua, que podía avivar
increíblemente el tamaño de
una llama y que además era
mejor que el aire ordinario para
respirar.
Si un ratón podía durar vivo 15
minutos en una campana
cerrada sin suministro de aire,
en presencia de este gas, el
demostró que podía durar hasta
1 hora y 30 minutos.
Joseph Priestley: Descubrimiento del oxígeno
Antes de Priestley se pensaba que la combustión dañaba el aire,
puesto que una vela encendida en una campana terminaba por
apagarse.
El17 de agosto de 1771, Priestley “puso un ramito de menta en el aire
en que había ardido una vela de cera y encontró que el 27 del mismo
mes otra vela podía arder en el mismo aire”.
También demostró que el aire «reparado» podía permitir que viviera
un ratón.
Joseph Priestley: Descubre que las plantas producen
oxígeno
Priestley creyó que había
descubierto un método de
restablecer el aire que había
sido dañado por la combustión.
El “restaurador que emplea la
naturaleza para este propósito -
dijo- es la vegetación”. Estos experimentos ofrecieron
la primera explicación lógica de
cómo el aire permanecía “puro” a pesar de los incendios y la
respiración animal.
Joseph Priestley: Descubre que las plantas producen
oxígeno
Jan Ingenhousz: Descubre de la importancia de la
luz solar.
En 1778, el médico holandés Jan
Ingenhousz que conoció el trabajo de
Priestley , encontró que la
purificación del aire solo ocurría en
presencia de luz solar.
Las plantas durante la noche o en la
sombra, comunicó, “contaminan el
aire que las rodea, arrojando un aire
dañino para los animales”.
Hoy sabemos que en realidad no lo
contaminan, solo consumen oxígeno
al hacer respiración, y no lo producen
porque no hay luz solar.
Ingenhousz observó también, que solamente las partes verdes de
las plantas restablecían el aire y, a base de experimentos control,
demostró que “el Sol de por sí solo no tiene poder para enmendar
el aire sin la concurrencia de las plantas”
Jan Ingenhousz: Descubre de la importancia de las
partes verdes en la fotosíntesis.
Al hacer incidir luz sobre tallos verdes en una campana sumergida en agua, el volumen de
gas del extremo superior aumenta por la liberación de oxígeno. Lo mismo ocurre al iluminar
hojas, no así cuando se hace lo mismo con tallos cafés, raíces o frutos de distintos colores.
Antoine Lavoisier: Descubrimiento del consumo de
O2 y liberación de CO2 en la respiración
Posterior a los trabajos de
Priestley, Lavoisier en 1777
describe y utiliza el nombre
de oxígeno para el gas que
éste descubriera de manera
accidental.
Lavoisier, también demostró
que el oxígeno (O2) se
consume durante la
respiración de los animales,
y que a cambio estos liberan
otro gas, el dióxido de
carbono (CO2).
Adoptando rápidamente las ideas
de Lavoisier acerca de los gases,
Ingenhousz propuso la hipótesis
que la planta no intercambiaba
simplemente “buen aire” por “mal
aire", haciendo de este modo al
mundo habitable para la vida
animal.
Durante las horas de luz solar,
sugirió, una planta absorbe el
carbono del dióxido de carbono,
“arrojando al mismo tiempo sólo el
oxígeno libre y manteniendo el
carbono para sí como alimento”.
Jan Ingenhousz: Propone una hipótesis para el
intercambio de «aires» entre plantas y animales.
En la misma línea de los
autores anteriores y por la
misma época, Jean Senebier
en Ginebra, realiza nuevos
experimentos que establecen
la captación de CO2 por las
plantas y la necesidad de la
luz para que se produzca su
asimilación.
También establece, que aún
en condiciones de
iluminación, si no se
suministra CO2, no se registra
desprendimiento de oxígeno.
Jean Senebier: Descubre la captura de dióxido de
carbono por parte de las plantas.
Theodore de Saussure: Descubre que el aumento de
biomasa se debe a la fijación de CO2 + H2O
Saussure (1767-1845) demostró
que volúmenes iguales de CO2 y
de O2 se intercambian durante la
fotosíntesis y que la planta retiene
en verdad el carbono.
Mostró también que durante la
fotosíntesis la planta ganaba más
peso que el que podía acumularse
solo por el carbono incorporado
como dióxido de carbono.
Así concluyó que la diferencia
debía ser aportada por el agua.
Resumen
Con los aportes de Saussure, se termina por identificar todos los
requerimientos de la fotosíntesis: dióxido de carbono, agua y
luz solar, así como también queda claro la liberación de
oxígeno durante el proceso.
Desde el experimento de Van Helmont, hasta los descubrimientos
de Saussure pasaron más de 100 años, durante los cuales los
aportes y descubrimientos de varios científicos en distintos
lugares, permitieron establecer y sentar las bases del proceso de
fotosíntesis, tal como lo conocemos hoy.
Otros descubrimientos en relación a la fotosíntesis
J. von Liebig: confirma las teorías de Saussure, matizando que si bien la
fuente de carbono procede del CO2 atmosférico, el resto de los nutrientes
proviene del suelo.
Pelletier y Caventou: a comienzos del siglo XIX, denominan clorofila a
los pigmentos verdes responsables de la fotosíntesis.
Dutrochet: describe la entrada de CO2 en la planta a través de los
estomas y determina que solo las células con clorofila producen oxígeno.
H. von Mohl: asociaría la presencia de almidón con la clorofila y describe
la estructura de los estomas.
J. von Sachs: ubica la clorofila en cuerpos subcelulares, y dice que la
formación de almidón se asocia a la iluminación, y formula la ecuación de
la fotosíntesis: 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
A. Wilhelm: llama cloroplastos a los cuerpos de Sachs y los describe.