El documento describe el proceso de fotosíntesis en plantas. La fotosíntesis convierte dióxido de carbono, agua y luz solar en glucosa y oxígeno a través de reacciones dependientes e independientes de la luz en los cloroplastos. La acumulación de oxígeno en la atmósfera debido a la fotosíntesis transformó la composición atmosférica y permitió la evolución de organismos aeróbicos.

1. Metabolismo celular-
Fotosíntesis
Semana 4, Capítulo 7

2. 7.1 La luz solar como fuente de energía
 Fotosíntesis- proceso
mediante el cual las
plantas producen su propio
alimento (glucosa) a partir
de moléculas inorgánicas y
luz solar.
 Los demás organismos
dependemos directa o
indirectamente de este
proceso para obtener
nuestro alimento y energía.

3. ¿Qué es la luz?
 Radiación electromagnética con largos de onda entre
380 y 750 nanometros.
 Mientras más corto es el largo de onda, mayor es la
energía de la radiación.
Para los insectos, el espectro se desplaza hacia la izquierda
porque pueden ver la luz ultravioleta pero no ven la luz roja.

4. Pigmentos fotosintéticos
 La luz solar es
capturada por
pigmentos(mol
éculas que
absorben luz de
largos de onda
específicos).
 El pigmento
fotosintético más
común es la Las hojas son verdes porque la clorofila no
absorbe y por lo tanto refleja la luz verde.
clorofila a.

5. Pigmentos fotosintéticos
 Colectivamente,
la clorofila y los
pigmentos
accesorios
absorben la
mayoría de los
largos de onda
de la luz visible.

6. ¿Por qué las hojas cambian de color?
La molécula de clorofila
contiene un átomo de
magnesio, mineral que
no abunda en el suelo.
Antes de dejar caer las
hojas, la planta extrae la
clorofila para usar esos
átomos cuando
produzca hojas nuevas.
En ausencia de la
clorofila podemos ver
los pigmentos de los
demás colores.

7. Función de los colores
Cuando no hay
clorofila podemos
ver los
pigmentos
accesorios.
Los colores de
las frutas sirven
para atraer a los
animales que las
consumen y
luego dispersan
las semillas.

8. 7.2 Explorando el arcoiris
 Theodor Engelmann realizó en el 1882 un experimento
muy particular para determinar la importancia relativa de
los distintos largos de onda en el proceso de fotosíntesis.

9. El experimento de Engelmann
 Iluminó el alga
con luz de
distintos colores.
 El alga liberó
más oxígeno
donde llevó a
cabo más
fotosíntesis.
 Las bacterias
aeróbias se
aglomeraron
donde había
más oxígeno.

10. 7.3 Generalidades acerca de la
fotosíntesis
 La fotosíntesis sucede en organelos
especializados llamados cloroplastos.
cloroplasto

11. El interior del cloroplasto
 El interior del
cloroplasto se divide
en dos secciones: el
estroma y las
membranas
tilacoidales.
 En algunos puntos
las membranas
tilacoidales forman
estructuras
semejantes a
panqueques
llamadas granos.

12. Membranas y fotosistemas
 Los pigmentos fotosintéticos
se agrupan en la membrana
tilacoidal. Las agrupaciones
se llaman fotosistemas.
 Hay dos tipos de
fotosistema, llamados I y II.
Los dos convierten energía
solar en energía química.

13. Resumen de la fotosíntesis
Agua más bióxido de carbono, en presencia de luz
solar y enzimas, producen oxígeno, glucosa y agua.
Las placas solares transforman luz en energía eléctrica,
los cloroplastos transforman luz en energía química.

14. 7.4 Reacciones dependientes de la luz:
síntesis de NADPH y ATP
 Las reacciones de la
fotosíntesis se dividen en dos
grupos: reacciones
dependientes de la luz y
reacciones independientes
de la luz.
 El primer paso en las
reacciones dependientes de la
luz es la captura de fotones
por un complejo captador
presente en la membrana
tilacoidal, seguido por la
transferencia de electrones a
un fotosistema.

15. Reacciones dependientes de la luz

16. Tres puntos importantes
 Los productos de las
reaciones dependientes de la
luz (NADPH y ATP) se usan
en las reacciones
independiendes de la luz.
 Los electrones que salen del
fotosistema II son sustituidos
por electrones que salen de
moléculas de agua
fragmentadas por fotólisis.
 El oxígeno que se produce
El oxígeno que forma estas
cuando se rompen las burbujitas es producto de la
moléculas de agua es el fotosíntesis.
oxígeno que respiramos.

17. 7.6 Reacciones independientes de la luz:
síntesis de azúcar
 Las reacciones independientes de la luz son cíclicas y
se conocen como el Ciclo Calvin-Benson.
 Suceden en el estroma del cloropasto.
 Estas reacciones:
• usan el ATP y el NADPH producido en las reacciones
dependientes de la luz.
• producen glucosa y agua.
• al final del proceso, seis carbonos tomados de seis
moléculas de dióxido de carbono se convierten en los
seis carbonos de una molécula de glucosa.
• La energía solar queda capturada y se almacena en
los enlaces C-C de la molécula de glucosa.

18. El ciclo Calvin-Benson

19. Resumen de la fotosíntesis
Las reacciones
dependientes de
la luz y las
independientes
de la luz están
conectadas.

20. Productividad marina durante el invierno
Rojo- más productividad, violeta- menos productividad

21. Productividad marina durante la
primavera
El aumento de productividad se debe al aumento de la radiación solar.
Rojo- más productividad, violeta- menos productividad

22. 7.8 La fotosíntesis y la atmósfera
 La evolución del proceso de
fotosíntesis alteró
dramáticamente nuestra
atmósfera.
 Los primeros organismos
autótrofos (capaces de
hacer su propio alimento)
vivieron en una atmósfera
sin oxígeno. Fueron
quimioautótrofos que
obtenían energía y carbono
rompiendo compuestos
Sulfuro de hidrógeno- H2S
simples tales como sulfuro Metano- CH4
de hidrógeno y metano.

23. La fotosíntesis y la atmósfera
 La evolución de los
fotosistemas le dio a los
organismos autótrofos la
capacidad de usar la luz
solar como fuente de
energía.
 La evolución de la
capacidad para romper
moléculas de agua para
suplir los electrones
expulsados de los
fotosistemas permitió la
acumulación de oxígeno
en la atmósfera.

24. Efectos del oxígeno atmosférico
 La transformación de la atmósfera causó la extinción de
muchos organismos incapaces de existir en presencia
de oxígeno y favoreció la evolución de la gran diversidad
de organismos aeróbios que hay actualmente.
 Muy alto en la atmósfera se combinaron moléculas de
oxígeno para producir ozono (O3). La capa de ozono
protege a los organismos del efecto dañino de la luz
ultravioleta.
 La capa de ozono permitió la evolución de plantas y
animales que viven expuestos al sol.

25. 7.9 Niveles de dióxido de carbono en la
atmósfera
 A mediados del siglo 19, con
el comienzo de la revolución
industrial, la concentración de
bióxido de carbono, metano y
otros gases comenzó a
aumentar en la atmósfera.
 La quema de carbón de
piedra, petróleo y gas natural
(metano) libera una gran
cantidad de dióxido de
carbono que aumenta el
efecto de invernadero y
agudiza el calentamiento
global.

26. Niveles de dióxido de carbono en la
atmósfera
 Las moléculas de dióxido de
carbono reflejan hacia la
tierra parte del calor que
escapa hacia el espacio y
como resultado la
temperatura del planeta va
aumentando.
 El calentamiento global
amenaza con extinguir a
muchas especies que no
pueden adaptarse a un
cambio ambiental tan rápido.

27. Biodiversidad- Ceiba pentandra
La ceiba de Ponce
La ceiba es
nativa de los
trópicos
americanos y
de África. Es
común y crece
rápido. Las
flores son
polinizadas por
alevillas y
murciélagos.