AREA: CIENCIAS NATURALES DOCENTE: ERIKA ESTRADA FECHA: 03 DE OCTUBRE DE 2011 PERIODO: IVGRADO: OCTAVO NOMBRE DEL ALUMNO _________________________________________

Fotosíntesis: Reacción Química en la naturaleza

Fotosíntesis global

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. Prácticamente toda la energía que consume la vida de la biósfera 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. 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.Fase primaria o lumínicaLa fase lumínica de la fotosíntesis es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila. La clorofila es un compuesto orgánico, formado por moléculas que contienen átomos de carbono, de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y magnesio. Estos elementos se organizan en una estructura especial: el átomo de magnesio se sitúa en el centro rodeado de todos los demás átomos.

La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de la molécula de agua (H2O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno (O); es decir, el enlace químico que mantiene unidos al hidrógeno y al oxígeno de la molécula de agua, se rompe por efecto de la luz.El proceso genera oxígeno gaseoso que se libera al ambiente, y la energía no utilizada es almacenada en moléculas especiales llamadas ATP. En consecuencia, cada vez que la luz esté presente, se desencadenará en la planta el proceso descrito.Fase secundaria u oscuraLa fase oscura de la fotosíntesis es una etapa en la que no se necesita la luz, aunque también se realiza en su presencia. Ocurre en los cloroplastos y depende directamente de los productos obtenidos en la fase lumínica.En esta fase, el hidrógeno formado en la fase anterior se suma al dióxido de carbono gaseoso (CO2) presente en el aire, dando como resultado la producción de compuestos orgánicos, principalmente carbohidratos; es decir, compuestos cuyas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Dicho proceso se desencadena gracias a una energía almacenada en moléculas de ATP que da

como resultado el carbohidrato llamado glucosa (C6HI2O6), un tipo de compuesto similar al azúcar, y moléculas de agua como desecho.Después de la formación de glucosa, ocurre una secuencia de otras reacciones químicas que dan lugar a la formación de almidón y varios carbohidratos más. A partir de estos productos, la planta elabora lípidos y proteínas necesarios para la formación del tejido vegetal, lo que produce el crecimiento. Cada uno de estos procesos no requiere de la participación de luz ni de la clorofila, y por ende se realiza durante el día y la noche. Por ejemplo, el almidón producido se mezcla con el agua presente en las hojas y es absorbido por unos tubitos minúsculos que existen en el tallo de la planta y, a través de éstos, es transportado hasta la raíz donde se almacena. Este almidón es utilizado para fabricar celulosa, el principal constituyente de la madera. El resultado final, y el más trascendental, es que la planta guarda en su interior la energía que proviene del Sol.   Esta condición es la razón de la existencia del mundo vegetal porque constituye la base energética de los demás seres vivientes.Por una parte, las plantas son para los animales fuente de alimentación, y, por otra, mantienen constante la cantidad necesaria de oxígeno en la atmósfera permitiendo que los seres vivos puedan obtener así la energía necesaria para sus actividades.Si los químicos lograran reproducir la fotosíntesis por medios artificiales, se abriría la posibilidad de capturar energía solar a gran escala. En la actualidad se trabaja mucho en este tipo de investigación. Todavía no se ha logrado sintetizar una molécula artificial que se mantenga polarizada durante un tiempo suficiente para reaccionar de forma útil con otras moléculas, pero las perspectivas son prometedoras.

Importancia biológica de la fotosíntesis

La fotosíntesis es seguramente el proceso bioquímico más importante de la biósfera por varios motivos:1. La síntesis de materia orgánica a partir de la materia inorgánica se realiza fundamentalmente mediante la fotosíntesis; luego irá pasando de unos seres vivos a otros mediante las cadenas tróficas, para ser transformada en materia propia por los diferentes seres vivos.2. Produce la transformación de la energía luminosa en energía química, necesaria y utilizada por los seres vivos3. En la fotosíntesis se libera oxígeno, que será utilizado en la respiración aerobia como oxidante.4. La fotosíntesis fue causante del cambio producido en la atmósfera primitiva, que era anaerobia y reductora.5. De la fotosíntesis depende también la energía almacenada en combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural.6. El equilibrio necesario entre seres autótrofos y heterótrofos no sería posible sin la fotosíntesis.Se puede concluir que la diversidad de la vida existente en la Tierra depende principalmente de la fotosíntesis.

Molécula de clorofila

Taller “Fotosíntesis”Realiza una investigación bibliográfica para explicar lo siguiente:1. Las adaptaciones de las plantas para la fotosíntesis.2. La relación entre las reacciones lumínicas y oscuras de la fotosíntesis.3. Las plantas C3 y C4 en la adaptación de la fotosíntesis.4. Consulta en internet un artículo científico, sobre la fotosíntesis, imprímelo, pégalo, léelo y haz un resumen de una página en el cuaderno de biología y después comparte la lectura con tus compañeros de grupo.5. Diseña una maqueta o lo que prefieras como material audiovisual para explicar la  fotosíntesis como proceso anabólico.

Cambios en los alimentos por la digestiónUn alimento es realmente incorporado al organismo después de ser digerido; es decir, degradado física y químicamente para que sus componentes puedan ser absorbidos. Esto es, que puedan atravesar la pared del aparato digestivo y pasar a la sangre (o a la linfa).Antes de que todos estos componentes puedan ser utilizados o metabolizados, los alimentos deben sufrir en el cuerpo diversos cambios físicos y químicos que reciben el nombre de digestión y que los hacen "absorbibles", aunque no siempre es necesario que se produzca algún cambio para que el componente se absorba. Por ejemplo, el agua, los minerales y ciertos hidratos de carbono se absorben sin modificación previa. La digestión consiste en dos procesos, uno mecánico y otro químico. La parte mecánica de la digestión incluye la masticación, deglución, la peristalsis y la defecación o eliminación de los residuos de alimentos. En la boca se produce la mezcla y humectación del alimento con la saliva, mientras éste es triturado mecánicamente por masticación, facilitando la deglución. Masticar es el primer acto en el maravilloso proceso de la digestión pues por él se reduce el alimento a fragmentos pequeños que se mezclan con la ptialina que es un jugo digestivo que segregan las glándulas salivares con el fin de preparar adecuadamente el bolo alimenticio para que el estómago pueda someterlo a un nuevo tratamiento.El estómago es un órgano muscular grande y hueco, capaz de recibir una considerable cantidad de comida. Sus paredes son mucho más gruesas que cualquier otra parte del tubo digestivo, pues está diseñado con el fin de amasar y agitar los alimentos junto con los jugos gástricos que éste mismo produce en grandes cantidades. La cantidad de jugo gástrico que el estómago segrega depende del apetito de la persona. Comida simple, sin sabor y monótona, produce pocos jugos gástricos, mientras que la comida agradable y llena de sabor estimula las glándulas para que produzcan grandes cantidades de ellos. La actitud mental también influye mucho en su secreción, de modo que la calma promueve una buena digestión, en tanto que la tensión o la ira conducen a la indigestión.Los jugos gástricos contienen pepsina, ácido clorhídrico y enzima de cuajo. La pepsina y el ácido clorhídrico son responsables de la descomposición de las proteínas contenidas en los alimentos, en tanto que la enzima de cuajo coagula ciertos tipos de comida como la caseína de los productos lácteos para que puedan estar expuestos mayor tiempo a la acción de los jugos digestivos. Otra enzima que se encuentra presente en los jugos digestivos es el pepsinógeno que termina la acción de la saliva y destruye los gérmenes.El agua y algunos otros líquidos permanecen en el estómago sólo unos pocos minutos, pues pasan casi de inmediato al duodeno (la primera parte del intestino delgado) y allí son absorbidos rápidamente. Los sólidos son más difíciles de absorber y tienden a permanecer en el estómago mientras este cambia de forma frecuentemente, contrayéndose vigorosamente para mezclar la comida con los jugos digestivos. La actividad más vigorosa tiene lugar cerca del píloro, que es la apertura del estómago al duodeno, donde continuamente pasan ondas peristálticas, acelerando el proceso de la digestión. De tiempo en tiempo se abre la válvula pilórica y deja que pasen al duodeno pequeñas cantidades de sólidos transformados ahora en líquidos. Dentro del duodeno se le añade a la comida más jugos digestivos generados por otras glándulas que se encuentran dentro del sistema gastrointestinal, como por ejemplo el páncreas, el cual es uno de los más importantes. El páncreas se encuentra detrás del estómago y está casi completamente rodeado por el duodeno, dentro del cual caen sus secreciones. Los jugos pancreáticos contienen poderosas enzimas capaces de digerir proteínas, grasas y carbohidratos y no operan adecuadamente si la comida no ha sido previamente bien mezclada en el estómago con el ácido clorhídrico. Otra importante glándula digestiva es el hígado, la de mayor tamaño en el cuerpo, que tiene considerable número de funciones, principalmente en relación con los alimentos una vez que han sido absorbidos por la sangre.Mediante la acción del hígado, la mayor parte del alimento sufre un cambio y se almacena como glicógeno . Cuando se necesita en cualquier parte del cuerpo, es convertido en glucosa y se introduce en la corriente sanguínea. Este órgano produce un líquido limpio de color oro denominado bilis, el cual se almacena en la vesícula biliar donde se vuelve más concentrado. Este líquido tiene el importante trabajo de coadyuvar con la lipasa a la descomposición de la grasa. Además estimula la peristalsis de los intestinos de manera que ayuda a mantener en movimiento los alimentos que en ellos se encuentran. Las paredes internas del intestino delgado contienen un gran número de pequeñísimas válvulas productoras de enzimas y su superficie se asemeja al terciopelo pues se ven como innumerables vellos. Estas pequeñísimas protuberancias tienen muchas ramificaciones que aumentan notablemente la superficie del intestino delgado y permite la existencia de numerosos vasos sanguíneos que absorben fácilmente los alimentos para transportarlos al hígado por la corriente sanguínea. En las paredes intestinales hay varios músculos que pueden relajarse y contraerse bajo la influencia de determinados nervios, este movimiento es el que se conoce como la peristalsis intestinal.En el intestino delgado tiene lugar la mayor parte de los procesos de digestión y absorción. El alimento se mezcla con la bilis, el jugo pancreático y los jugos intestinales. Durante la fase química de la digestión diferentes enzimas rompen las moléculas complejas en unidades más sencillas que ya pueden ser absorbidas y utilizadas. Algunas de las enzimas más importantes son la  lipasa (que rompe las grasas en ácidos grasos), la amilasa (que hidroliza el almidón) y las proteasas (tripsina y quimotripsina, que convierten las proteínas en aminoácidos). Durante el proceso de digestión, el intestino delgado, cuyo largo es promedio de seis metros y medio, está moviéndose continuamente bajo esta peristalsis, que lleva la comida progresivamente a lo largo del intestino para depositarlo finalmente en el intestino grueso a través de la válvula ileocecal, que impide que el intestino delgado se vacíe demasiado rápido.En el intestino grueso, las sustancias que no han sido digeridas pueden ser fermentadas por las bacterias presentes en él, dando lugar a la producción de gases. Igualmente pueden sintetizar vitaminas del grupo B y vitamina K, aportando cantidades adicionales de estas vitaminas que serán absorbidas. En el intestino grueso, donde se reabsorbe una importante cantidad de agua del residuo que llega del intestino delgado, se almacenan las heces hasta ser excretadas por el ano. Las heces, además de los componentes no digeridos de los alimentos, contienen gran cantidad de restos celulares, consecuencia de la continua regeneración de la pared celular.Una vez absorbidos los nutrientes son transportados por la sangre hasta las células en las que van a ser utilizados.Los ácidos grasos que pasan a la pared intestinal son transformados inmediatamente en triglicéridos que serán transportados hasta la sangre por la linfa. La grasa puede ser transformada posteriormente en el hígado y finalmente se deposita en el tejido adiposo, una importante reserva de grasa y de energía. Los hidratos de carbono en forma de monosacáridos pasan a la sangre y posteriormente al hígado desde donde pueden ser transportados como glucosa a todas las células del organismo para ser metabolizada y producir energía. La insulina es necesaria para la incorporación de la glucosa a las células. Los monosacáridos también pueden ser transformados en glucógeno, una fuente de energía fácilmente utilizable que se almacena en el hígado y en los músculos esqueléticos.Los aminoácidos de las proteínas pasan igualmente a la sangre y de ésta al hígado. Posteriormente pueden pasar a la circulación general para formar parte del pool de aminoácidos, un importante reservorio que será utilizado para la síntesis de proteínas estructurales y enzimas. Los aminoácidos en exceso también pueden ser oxidados para producir energía.

Taller “Digestión, Glucosa”Realiza una consulta en internet para explicar brevemente lo siguiente:1. Glucólisis y respiración.2. Glucólisis y fermentación.4. Dibuja el ciclo de Krebs                                                                                                                                                          3. ¿Por qué las personas engordan al ingerir azúcares? Explica la transformación metabólica.                                                              

5. Explica en que consiste la marea alcalina en términos de fisiología del sistema digestivo.