miércoles, 17 de noviembre de 2010

LA FOTOSINTESIS

Es un proceso fundamental para los seres vivos, ya que permite la transformación de la energía luminosa procedente del sol en energía química, que es almacenada para ser utilizada según las necesidades del organismo. a partir de elementos inorgánicos sencillos, el agua y el dióxido de carbono, se sintetiza la glucosa, que a su vez puede ser empleada para la producción de almidón, sacarosa y polisacáridos, asumiendo por tanto una función estructural; o bien puede servir de sustrato en las reacciones de respiración celular, con las que se obtiene energía (bajo la forma de moléculas de ATP); en ese caso desempeña una función energética. En la fotosíntesis también se produce, mediante un proceso denominado fotofosforilación, cierta cantidad de ATP. No todos los seres vivos están en condiciones de realizar este proceso fundamental: esta capacidad sólo la poseen algunas bacterias, las cianobacterias, las algas y las plantas, que poseen las moléculas de clorofila necesarias para la absorción de la luz solar y las enzimas indispensables para realizar las reacciones fotosintéticas. la clorofila está ligada a las membranas del tilacoide, contenidas en el interior de unos orgánulos llamados cloroplastos (excepto en las bacterias, en las cuales el pigmento está asociado a invaginaciones de la membrana celular).   



IMPORTANCIA DE LA FOTOSINTESIS

La fotosintesis es el conjunto de reacciones gracias a las cuales las plantas verdes a partir de la energía luminosa transforman el agua y el anhidrido carbónico en oxígeno y sustancias orgánicas ricas en energía.
Sin el proceso de la fotosintesis no sería posible la presencia del oxigeno en la atmosfera. Son muchos los seres vivos que dependen del oxigeno que se libera durante la fotosintesis. Y no solo del oxigeno desprendido sino que la mayor parte de estructuras de los seres vivos para su desarrollo necesitan los productos orgánicos formados durante la fotosintesis junto a materia inorgánica del propio media ambiente. Por tanto puede decirse que la materia que forma a los seres vivos está formada por materia organica.

Pero quizá el hombre depende de forma más directa de la fotosintesis que el resto de los animales, las plantas y animales emplean el oxigeno con una misión única de subsistencia mientras que el hombre no solo necesita la fotosintesis para existir sino la creciente demanda de alimentos, el aumento de las necesidades hace que dependamos de una mayor cantidad de oxigeno y por tanto de fotosintesis.

LA RESPIRACION

Por respiración generalmente se entiende al proceso fisiológico indispensable para la vida de organismos aeróbicos.
Según los distintos hábitats, los distintos seres vivos aeróbicos han desarrollado diferentes sistemas de intercambio de gases: cutáneo, traqueal, branquial, pulmonar. Consiste en un intercambio gaseoso osmótico (o por difusión) con su medio ambiente en el que se capta oxígeno, necesario para la respiración celular, y se desecha dióxido de carbono, como subproducto del metabolismo energético y vapor de agua.
Plantas y animales, lo mismo que otros organismos de metabolismo equivalente, se relacionan a nivel macroecológico por la dinámica que existe entre respiración y fotosíntesis. En la respiración se emplean el oxígeno del aire, que a su vez es un producto de la fotosíntesis oxigénica, y se desecha dióxido de carbono; en la fotosíntesis se utiliza el dióxido de carbono y se produce el oxígeno, necesario luego para la respiración aeróbica.

La reacción química global de la respiración es la siguiente:
C6 H12 O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energía (ATP)
Todos los seres humanos vivimos una primera experiencia al nacer. Al momento de ser separados del cordón umbilical, ese vehículo de alimentación durante la gestación, nos enfrentamos a nuestra primera acción como unidad independiente, cual es: respirar. Aquí, adquirimos esa individualidad que somos dentro de un contexto social, en el que vamos a desarrollar nuestras actividades cotidianas.
Al convertirnos en habitantes de la biosfera (esa delicada franja que cubre nuestro planeta, la cual es apta para la vida de los seres humanos), la respiración se convierte en un suministro continuo de oxígeno, constituyéndose, además, en un alimento vital para la vida. El prescindir de este alimento, por unos segundos o minutos, es fatal. Sabemos por información de los medios de comunicación, sobre casos en los que algunas personas han pasado días o semanas sin comer o beber bajo circunstancias traumáticas y, han logrado sobrevivir. Pero la falta de aire es algo totalmente diferente, este hecho es lo que marca la desaparición como estructura viva.
La respiración no es solamente una actividad de los pulmones. Todo el organismo respira a través del pulmón. Quien captura el oxígeno y quien expulsa el anhídrido carbónico es todo el organismo. Sus miles de millones de células consumen oxígeno incansablemente para liberar de los azúcares la energía necesaria e indispensable para realizar sus actividades.
En el proceso de inhalación, llevamos oxígeno a la sangre y expulsamos el aire con el dióxido de carbono indeseado. En la respiración, también, llevamos consigo una gran cantidad de elementos contaminantes y polvo, pero la nariz cuenta con una serie de filamentos que sirven de filtro para retener aquellos de mayor tamaño. De ahí, que se recomienda realizar el proceso de respiración por la nariz. La boca no cuenta con estos filtros y desde luego no está preparada para retener ese tipo de partículas nocivas para nuestra salud.

DIFERENCIAS Y SEMEJANZA DE LA FOTOSINTESIS


FOTOSINTESIS
RESPIRACION

Creación de oxígeno. Las cianobacterias son las antecesoras de los cloroplastos celulares de los vegetales. En la fotosíntesis, gracias a la energía aportada por la luz solar, se unen el dióxido de carbono y el agua para formar azúcares. Como producto de desecho, se arroja oxígeno a la atmósfera

En la respiración, por el contrario, se queman azúcares en las mitocondrias celulares, aportando la energía necesaria para las funciones vitales. En esa combustión se consume oxígeno atmosférico y se arrojan, como productos de desecho, dióxido de carbono y agua

martes, 16 de noviembre de 2010

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EL PROCESO DE LA FOTOSINTESIS

VIDEOS SOBRE LA FOTOSÍNTESIS

ETAPAS DE LA FOTOSINTESIS

                                     


       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.
  1. REACCIÓN LUMINICA

La primera etapa de la fotosíntesis es la absorción de luz por los pigmentos. La clorofila es el más importante de éstos, y es esencial para el proceso. Captura la luz de las regiones violeta y roja del espectro y la transforma en energía química mediante una serie de reacciones. Los distintos tipos de clorofila y otros pigmentos, llamados carotenoides y ficobilinas, absorben longitudes de onda luminosas algo distintas y transfieren la energía a la clorofila A, que termina el proceso de transformación. Estos pigmentos accesorios amplían el espectro de energía luminosa que aprovecha la fotosíntesis.
La fotosíntesis tiene lugar dentro de las células, en orgánulos llamados cloroplastos que contienen las clorofilas y otros compuestos, en especial enzimas, necesarios para realizar las distintas reacciones. Estos compuestos están organizados en unidades de cloroplastos llamadas tilacoides; en el interior de éstos, los pigmentos se disponen en subunidades llamadas fotosistemas. Cuando los pigmentos absorben luz, sus electrones ocupan niveles energéticos más altos, y transfieren la energía a un tipo especial de clorofila llamado centro de reacción.
En la actualidad se conocen dos fotosistemas, llamados I y II. La energía luminosa es atrapada primero en el fotosistema II, y los electrones cargados de energía saltan a un receptor de electrones; el hueco que dejan es reemplazado en el fotosistema II por electrones procedentes de moléculas de agua, reacción que va acompañada de liberación de oxígeno. Los electrones energéticos recorren una cadena de transportede electrones que los conduce al fotosistema I, y en el curso de este fenómeno se genera un trifosfato de adenosina o ATP, rico en energía. La luz absorbida por el fotosistema I pasa a continuación a su centro de reacción, y los electrones energéticos saltan a su aceptor de electrones. Otra cadena de transporte los conduce para que transfieran la energía a la coenzima dinucleotido fosfato de nicotinamida y adenina o NADP que, como consecuencia, se reduce a NADPH2. Los electrones perdidos por el fotosistema I son sustituidos por los enviados por la cadena de transporte de electrones del fotosistema II. La reacción en presencia de luz termina con el almacenamiento de la energía producida en forma de ATP y NADPH2.

       2.   REACCIÓN EN LA OSCURIDAD

La reacción en la oscuridad tiene lugar en el estroma o matriz de los cloroplastos, donde la energía almacenada en forma de ATP y NADPH2 se usa para reducir el dióxido de carbono a carbono orgánico. Esta funciónse lleva a cabo mediante una serie de reacciones llamada ciclo de Calvin, activadas por la energía de ATP y NADPH2. Cada vez que se recorre el ciclo entra una molécula de dióxido de carbono, que inicialmente se combina con un azúcar de cinco carbonos llamado ribulosa 1,5-difosfato para formar dos moléculas de un compuesto de tres carbonos llamado 3-fosfoglicerato. Tres recorridos del ciclo, en cada uno de los cuales se consume una molécula de dióxido de carbono, dos de NADPH2 y tres de ATP, rinden una molécula con tres carbonos llamada gliceraldehído 3-fosfato; dos de estas moléculas se combinan para formar el azúcar de seis carbonos glucosa. En cada recorrido del ciclo, se regenera la ribulosa 1,5-difosfato.
Por tanto, el efecto neto de la fotosíntesis es la captura temporal de energía luminosa en los enlaces químicos de ATP y NADPH2 por medio de la reacción en presencia de luz, y la captura permanente de esa energía en forma de glucosa mediante la reacción en la oscuridad. En el curso de la reacción en presencia de luz se escinde la molécula de agua para obtener los electrones que transfieren la energía luminosa con la que se forman ATP y NADPH2. El dióxido de carbono se reduce en el curso de la reacción en la oscuridad para convertirse en base de la molécula de azúcar. La ecuación completa y equilibrada de la fotosíntesis en la que el agua actúa como donante de electrones y en presencia de luz es:

                                         6 CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O


GRAFICO DE INTENSIDAD LUMÍNICA
 Gráfico tasa fotosintética versus intensidad luminosa
Figura 2: Tasa fotosintética versus intensidad luminosa
Gráfico Tasa fotosintética versus temperatura
Figura 3. Tasa fotosintética versus temperatura



ECUACION DE LA FOTOSINTESIS

Una ecuación generalizada y no equilibrada de la fotosíntesis en presencia de luz sería:

CO2 + 2H2A → (CH2) + H2O + H2A

El elemento H2A de la fórmula representa un compuesto oxidable, es decir, un compuesto del cual se pueden extraer electrones; CO2 es el dióxido de carbono; CH2 una generalización de los hidratos de carbono que incorpora el organismo vivo. En la gran mayoría de los organismos fotosintéticos, es decir, en las algas y las plantas verdes, H2A es agua (H2O); pero en algunas bacterias fotosintéticas, H2A es anhídrido sulfúrico (H2S). La fotosíntesis con agua es la más importante y conocida y, por tanto, será la que tratemos con detalle.
                                     
                                                       

LA FOTOSINTESIS

                                                                                                                                 
Es un proceso fundamental para los seres vivos, ya que permite la transformación de la energía luminosa procedente del sol en energía química, que es almacenada para ser utilizada según las necesidades del organismo. a partir de elementos inorgánicos sencillos, el agua y el dióxido de carbono, se sintetiza la glucosa, que a su vez puede ser empleada para la producción de almidón, sacarosa y polisacáridos, asumiendo por tanto una función estructural; o bien puede servir de sustrato en las reacciones de respiración celular, con las que se obtiene energía (bajo la forma de moléculas de ATP); en ese caso desempeña una función energética. En la fotosíntesis también se produce, mediante un proceso denominado fotofosforilación, cierta cantidad de ATP. No todos los seres vivos están en condiciones de realizar este proceso fundamental: esta capacidad sólo la poseen algunas bacterias, las cianobacterias, las algas y las plantas, que poseen las moléculas de clorofila necesarias para la absorción de la luz solar y las enzimas indispensables para realizar las reacciones fotosintéticas. la clorofila está ligada a las membranas del tilacoide, contenidas en el interior de unos orgánulos llamados cloroplastos (excepto en las bacterias, en las cuales el pigmento está asociado a invaginaciones de la membrana celular).