Conceptos básicos de la fotosíntesis РGuía de estudio

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Cómo las plantas producen alimentos: conceptos clave

aprenda sobre la fotosíntesis paso a paso con esta guía de estudio rápida. Comience con lo básico:

Repaso rápido de los conceptos clave de la fotosíntesis

  • En las plantas, la fotos√≠ntesis se utiliza para convertir la energ√≠a de la luz solar en energ√≠a qu√≠mica (glucosa). El di√≥xido de carbono, el agua y la luz se utilizan para producir glucosa y ox√≠geno.
  • La fotos√≠ntesis no es una reacci√≥n qu√≠mica √ļnica, sino un conjunto de reacciones qu√≠micas . la reacci√≥n general es:
    6co 2 + 6h 2 o + luz ‚Üí c 6 h 12 o 6 + 6o 2
  • Las reacciones de la fotos√≠ntesis pueden clasificarse como reacciones dependientes de la luz y reacciones oscuras .
  • La clorofila es una mol√©cula clave para la fotos√≠ntesis, aunque tambi√©n participan otros pigmentos cartenoides. Hay cuatro (4) tipos de clorofila: a, b, c y d. Aunque normalmente pensamos que las plantas tienen clorofila y realizan fotos√≠ntesis, muchos microorganismos usan esta mol√©cula, incluidas algunas c√©lulas procariotas . En las plantas, la clorofila se encuentra en una estructura especial, que se llama cloroplasto.
  • Las reacciones para la fotos√≠ntesis tienen lugar en diferentes √°reas del cloroplasto. El cloroplasto tiene tres membranas (interna, externa, tilacoidea) y se divide en tres compartimentos (estroma, espacio tilacoideo, espacio intermembrana). Se producen reacciones oscuras en el estroma. Se producen reacciones leves a las membranas tilacoides.
  • Hay m√°s de una forma de fotos√≠ntesis . Adem√°s, otros organismos convierten la energ√≠a en alimentos mediante reacciones no fotosint√©ticas (p. ej., bacterias litotr√≥ficas y metan√≥genas),
    productos de la fotosíntesis.

pasos de la fotosíntesis

Aquí hay un resumen de los pasos utilizados por las plantas y otros organismos para utilizar la energía solar para producir energía química:

  1. En las plantas, la fotos√≠ntesis ocurre generalmente en las hojas. Aqu√≠ es donde las plantas pueden obtener las materias primas para la fotos√≠ntesis, todo en un lugar conveniente. El di√≥xido de carbono y el ox√≠geno entran / salen de las hojas a trav√©s de los poros llamados estomas. El agua llega a las hojas desde las ra√≠ces a trav√©s de un sistema vascular. La clorofila en los cloroplastos dentro de las c√©lulas de la hoja  absorbe la luz solar.
  2. El proceso de fotos√≠ntesis  se divide en dos partes principales: reacciones dependientes de la luz y reacciones independientes de la luz u oscuras. La reacci√≥n dependiente de la luz ocurre cuando la energ√≠a solar es capturada para formar una mol√©cula llamada atp (trifosfato de adenosina). la reacci√≥n oscura ocurre cuando el atp se usa para producir glucosa (el ciclo de calvin).
  3. La clorofila y otros carotenoides forman los llamados complejos de antenas. Los complejos de antena transfieren energía de la luz a uno de los dos tipos de centros de reacción fotoquímica: p700, que forma parte del fotosistema i, o p680, que forma parte del fotosistema ii. Los centros de reacción fotoquímica se encuentran en la membrana tilacoide del cloroplasto. los electrones excitados se transfieren a los aceptores de electrones, dejando el centro de reacción en un estado oxidado.
  1. Las reacciones independientes de la luz producen carbohidratos al usar atp y nadph que se formaron a partir de las reacciones dependientes de la luz.

reacciones de luz de fotosíntesis

No todas las longitudes de onda de la luz se absorben durante la fotosíntesis. El verde, el color de la mayoría de las plantas, es en realidad el color que se refleja. la luz que se absorbe divide el agua en hidrógeno y oxígeno:

h2o + energ√≠a luminosa ‚Üí ¬Ĺ o2 + 2h + + 2 electrones

  1. Electrones excitados del fotosistema Puedo usar una cadena de transporte de electrones para reducir el p700 oxidado. esto configura un gradiente de protones, que puede generar atp. El resultado final de este flujo de electrones en bucle, llamado fosforilación cíclica, es la generación de atp y p700.
  2. Los electrones excitados del fotosistema podrían fluir por una cadena de transporte de electrones diferente para producir nadph, que se utiliza para sintetizar carbohidratos. Esta es una vía no cíclica en la que p700 se reduce por un electrón excitado del fotosistema ii.
  3. un electrón excitado del fotosistema ii fluye por una cadena de transporte de electrones desde p680 excitado a la forma oxidada de p700, creando un gradiente de protones entre el estroma y los tilacoides que genera atp. El resultado neto de esta reacción se llama fotofosforilación no cíclica.
  4. El agua aporta el electr√≥n que se necesita para regenerar el p680 reducido. La reducci√≥n de cada mol√©cula de nadp + a nadph utiliza dos electrones  y requiere cuatro fotones .  Se forman dos mol√©culas de ATP.

fotosíntesis reacciones oscuras

Las reacciones oscuras no requieren luz, pero tampoco son inhibidas por ella. Para la mayor√≠a de las plantas, las reacciones oscuras tienen lugar durante el d√≠a. La reacci√≥n oscura ocurre en el estroma del cloroplasto. Esta reacci√≥n se llama fijaci√≥n de carbono o el  ciclo de calvin . En esta reacci√≥n, el di√≥xido de carbono se convierte en az√ļcar usando atp y nadph. El di√≥xido de carbono se combina con un az√ļcar de 5 carbonos para formar un az√ļcar de 6 carbonos. El az√ļcar de 6 carbonos se divide en dos mol√©culas de az√ļcar, glucosa y fructosa, que se pueden utilizar para producir sacarosa. La reacci√≥n requiere 72 fotones de luz.

La eficiencia de la fotosíntesis está limitada por factores ambientales, como la luz, el agua y el dióxido de carbono. En climas cálidos o secos, las plantas pueden cerrar sus estomas para conservar el agua. Cuando los estomas están cerrados, las plantas pueden comenzar la fotorrespiración. Las plantas llamadas plantas C4 mantienen altos niveles de dióxido de carbono dentro de las células que producen glucosa, para ayudar a evitar la fotorrespiración. Las plantas c4 producen carbohidratos de manera más eficiente que las plantas c3 normales, siempre que el dióxido de carbono sea limitante y haya suficiente luz disponible para respaldar la reacción. en temperaturas moderadas, se coloca una carga energética excesiva en las plantas para que la estrategia c4 valga la pena (nombradas 3 y 4 debido a la cantidad de carbonos en la reacción intermedia). Las plantas c4 prosperan en climas cálidos y secos. Preguntas de estudio

Aquí hay algunas preguntas que puede hacerse, para ayudarlo a determinar si realmente comprende los conceptos básicos de cómo funciona la fotosíntesis.

  1. Definir la fotosíntesis.
  2. ¬ŅQu√© materiales se requieren para la fotos√≠ntesis? ¬ŅQu√© se produce?
  3. escribe la  reacci√≥n general  para la fotos√≠ntesis.
  4. Describa lo que sucede durante la fosforilaci√≥n c√≠clica del fotosistema i. ¬ŅC√≥mo conduce la transferencia de electrones a la s√≠ntesis de atp?
  5. Describa las reacciones de la fijaci√≥n de carbono o el  ciclo de calvin . ¬ŅQu√© enzima cataliza la reacci√≥n? ¬ŅCu√°les son los productos de la reacci√≥n?

¬ŅTe sientes listo para ponerte a prueba? ¬°Haz el  cuestionario de fotos√≠ntesis !



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