Elaborado por : Victoria Nhathaly Santander Pérez.
Objetivo: identificar la importancia que tiene la fotosíntesis en nuestro planeta tierra .
Instrucciones: Los estudiantes deberán leer detenidamente el contenido del presente PLE el cual reúne una serie de actividades, reflexión, las cuales se hacen necesarias para el logro del objetivo propuesto.
Actividad # 1 Escudriñar para saber un poco de la fotosíntesis
Introducción
La
fotosíntesis es el proceso de elaboración de los alimentos por parte de las
plantas. Los árboles y las plantas usan la fotosíntesis para alimentarse,
crecer y desarrollarse.
Para
realizar la fotosíntesis, las plantas necesitan de la clorofila, que es
una sustancia de color verde que tienen en las hojas. Es la encargada de
absorber la luz adecuada para realizar este proceso. A su vez, la clorofila es
responsable del característico color verde de las plantas.
El
proceso completo de la alimentación de las plantas consiste básicamente en:
a-
Absorción: Las raíces de las plantas crecen hacia donde hay agua. Las
raíces absorben el agua y los minerales de la tierra.
b-
Circulación: Con el agua y los minerales absorbidos por las raíces
hasta las hojas a través del tallo.
c-
Fotosíntesis: Se realiza en las hojas, que se orientan
hacia la luz. La clorofila de las hojas atrapa la luz del Sol. A partir de la
luz del Sol y el dióxido de carbono, se transforma la savia bruta en savia
elaborada, que constituye el alimento de la planta. Además la planta produce
oxígeno que es expulsado por las hojas.
d-
Respiración: Las plantas, al igual que los animales, tomando oxígeno y
expulsando dióxido de carbono. El proceso se produce sobre todo en las hojas y
el los tallos verdes. La respiración la hacen tanto de día como por la noche,
en la que, ante la falta de luz, las plantas realizan solamente la función de
respiración.
¿Qué es la fotosíntesis?
La
fotosíntesis es un proceso que transforma la energía de la luz del sol en
energía química. Consiste, básicamente, en la elaboración de azúcares a partir del C02 (dióxido
de carbono) minerales y agua con la ayuda de la luz solar.
Fases
de la fotosíntesis
La fotosíntesis
presenta dos fases:
1- Fase
fotoquímica o reacción de Hill
Anteriormente se conocía como fase luminosa. Para que se dé esta fase las plantas deben absorber la luz. Las plantas absorben la luz a través de substancias llamadas pigmentos. Entre todos ellos , destaca la clorofila, que es el pigmento de color verde que se encuentra en el interior de los cloroplastos de la célula vegetal.
Anteriormente se conocía como fase luminosa. Para que se dé esta fase las plantas deben absorber la luz. Las plantas absorben la luz a través de substancias llamadas pigmentos. Entre todos ellos , destaca la clorofila, que es el pigmento de color verde que se encuentra en el interior de los cloroplastos de la célula vegetal.
Es la
gran proporción de este pigmento el que determina que las plantas presenten
principalmente su coloración verde ya que la mayor cantidad de clorofila
enmascara la menor proporción del resto de pigmentos. Las plantas las vemos
verdes porque la luz verde al no ser absorbida es captada por nuestros ojos.
Sin embargo, es la luz roja -anaranjada y la azul la que es utilizada por la
mayoría de las plantas para realizar la fotosíntesis. Otras plantas, como
ciertas algas marinas rojas, , son capaces de absorber la luz verde para
realizar la fotosíntesis. Para ello utilizan pigmentos diferentes a la
clorofila.
Los
pigmentos deben su color a la luz que no son capaces de absorber. Así, por
ejemplo, la clorofila absorbe prácticamente todos los colores del espectro
visible excepto el verde. Por lo tanto, la capacidad de absorción de la
clorofila y de otros pigmentos y la intensidad de la fotosíntesis dependerá de
los diferentes tipos de longitud de onda lumínica. Dado que la clorofila es el
pigmento principal, la absorción será la mayor dentro del espectro
rojo-anaranjado, inferior en el espectro azul y prácticamente ineficaz en el
espectro verde.
Existen
dos tipos de clorofila: la clorofila A que tiene un color verde
azulado y la clorofila B que presenta un color verde amarillento. La primera es
mucho más abundante que la segunda ya que aparece en una proporción tres veces
superior. La clorofila A está encargada principalmente de capturar las
longitudes de onda violeta y rojo.
Los
pigmentos vegetales no se presentan aislados sino que se combinan entre ellos.
Así, junto a la clorofila A y B , existen otros pigmentos llamados carotenoides
y ficobilinas. Estas últimas aparecen en organismos vegetales inferiores (
algas y cianobacterias) . Los carotenoides pueden ser carotenos, con una
coloración rojiza anaranjada y xantófilas con una coloración amarillenta y
parda. Carotenoides y ficobilinas, junto con la clorofila B, son los
responsables de absorber aquellas longitudes de onda que no es capaz de
absorber la clorofila A ( verde y anaranjado -rojo) . De esta manera , una vez
absorbida, la transfieren a la clorofila A, para que pueda transformarlas.
2- Fase
de fijación del dióxido de carbono (Ciclo de Calvin)
Corresponde a lo que anteriormente se le conocía como fase oscura. Hoy en día se prefiere omitir este término al haberse aceptado que este proceso necesita también de la luz para poder llevarse a cabo. Este ciclo se produce en los cloroplastos del estroma y convierte el CO2 que las plantas absorben a través de los estomas en hidratos de carbono. Para que pueda darse este proceso se deberán utilizar los materiales elaborados en la anterior fase.
Corresponde a lo que anteriormente se le conocía como fase oscura. Hoy en día se prefiere omitir este término al haberse aceptado que este proceso necesita también de la luz para poder llevarse a cabo. Este ciclo se produce en los cloroplastos del estroma y convierte el CO2 que las plantas absorben a través de los estomas en hidratos de carbono. Para que pueda darse este proceso se deberán utilizar los materiales elaborados en la anterior fase.
Cómo se produce la
fotosíntesis
La fotosíntesis se produce principalmente en las hojas de las plantas, aunque en menor proporción puede producirse en los tallos, especialmente en algunas plantas que han sufrido adaptaciones, como los cactus o las plantas crasas.
La fotosíntesis se produce principalmente en las hojas de las plantas, aunque en menor proporción puede producirse en los tallos, especialmente en algunas plantas que han sufrido adaptaciones, como los cactus o las plantas crasas.
Las hoja
consta fundamentalmente de las siguientes partes:
-
Epidermis: La epidermis es la capa externa de la hoja que la cubre tanto
por el haz como por el envés.
-
Mesófilo : El mesófilo es la capa media de la hoja.
- Los
haces vasculares: Son los canales que, en forma de venas, permiten el
transporte de substancias nutritivas y agua.
- Los
estomas: Son una especie de agujeros o válvulas que permiten el
intercambio de gases entre el interior de la hoja y el medio exterior.
El
proceso de fotosíntesis se lleva a cabo en la capa media de la hoja o mesófilo,
en donde se hallan los órganos especializadas en este proceso llamados
cloroplastos. Los cloroplastos constan fundamentalmente de una membrana
externa, una membrana interna y de una serie de sacos, llamados tilacoides, en
cuyas membranas se forma la clorofila u otros pigmentos. Los tilacoides
aparecen agrupadas en columnas verticales llamadas granas. El espacio restante
interior de los cloroplastos queda cubierto por un fluido llamado estroma. La
reacción se produce en las membranas de los tilacoides donde se encuentran los
pigmentos que son capaces de absorber las diferentes longitudes de onda de la
luz. Esta absorción de la luz produce una reacción química cuando la energía de
los fotones descompone el agua y libera oxígeno, protones y electrones. Los
electrones se utilizan para sintetizar dos moléculas encargadas de almacenar y
transportar energía : la
ATP (Adenosin Trifosfato o Trifosfato de adenosina) y NADP (Nicotiamida-Adenina
Dinucleotido fosfato) .
Estas dos moléculas se utilizarán en la siguiente fase de la fotosíntesis para trasformar el dióxido de carbono (C02) y el agua ( H2 0) para la producción de materia orgánica. ( hidratos de carbono)
La fase
de fijación del dióxido de carbono o Ciclo de Calvin no se lleva a cabo en los
tilacoides sino en el
estroma. Durante este ciclo el dióxido de carbono y el ATP
consiguen formar el primer compuesto orgánico en forma de moléculas de
gliceraldehido-3-fosfato una molécula que contiene tres átomos de carbón, a
partir de las cuales se forman los hidratos de carbono. En la mayoría de las
plantas el Ciclo de Calvin esta ligado a la fase fotoquímica de manera que las
plantas se regulan a través de encimas para que ambos procesos se produzcan a
la vez. Las plantas que siguen este proceso se denominan plantas C3
Plantas
C4
Una excepción a este tipo de plantas lo constituyen las llamadas plantas llamadas C4 y las plantas CAM o de metabolismo ácido. Las plantas C 4 consiguen mediante una enzima especial añadir un paso más al ciclo de Calvin y elaboran previamente al gliceraldehido-3-fosfato una molécula que contiene 4 átomos de carbono, llamada oxaleacetato . De ahí que se las conozca como plantas C4. Con ello consiguen superar la eficacia de la fotosíntesis en condiciones de baja cantidad de agua disponible.
Una excepción a este tipo de plantas lo constituyen las llamadas plantas llamadas C4 y las plantas CAM o de metabolismo ácido. Las plantas C 4 consiguen mediante una enzima especial añadir un paso más al ciclo de Calvin y elaboran previamente al gliceraldehido-3-fosfato una molécula que contiene 4 átomos de carbono, llamada oxaleacetato . De ahí que se las conozca como plantas C4. Con ello consiguen superar la eficacia de la fotosíntesis en condiciones de baja cantidad de agua disponible.
El agua
es necesaria para poder metabolizar el CO2. ( En el metabolismo de las plantas
C3, por cada molécula de agua y por cada cuatro fotones se forman media
molécula de oxígeno, 1,3 moléculas de ATP, y un NADPH + H+.) Cuando las plantas
C3 detectan la falta de agua en el suelo, tal como ocurre en el verano ,
cierran los estomas y detienen el proceso de fotosíntesis.
Las
plantas C4 pueden seguir trabajando porque consiguen realizar la fotosíntesis
con bajos niveles de CO2. Pertenecen a este grupo plantas una serie de
vegetales procedentes de zona cálidas y secas, tales como el maíz, el sorgo, el
mijo, la caña de azúcar o la grama. Esta es la razón por la cual la grama, por
ejemplo, es tan resistente a la sequía.
Plantas
CAM o plantas de metabolismo ácido
Las plantas Cam consiguen fijar el CO2 por la noche dado que durante el día permanecen con los estomas cerrados para evitar la pérdida de agua.
Las plantas Cam consiguen fijar el CO2 por la noche dado que durante el día permanecen con los estomas cerrados para evitar la pérdida de agua.
El
particular proceso fotosintético que llevan a cabo las plantas crasas, entre
las que se encuentran los cactos, explica como estas plantas han evolucionado
para soportar condiciones de sequedad ambiental extraordinarias. La mayoría de
los vegetales en el proceso de la fotosíntesis necesitan abrir los estomas para
absorber dióxido de carbono y expulsar oxígeno,con la consecuente perdida de
agua por transpiración. Los cactus solamente abren los estomas por la noche,
par evitar la deshidratación. Así pues el intercambio de gases se realiza en la
oscuridad.
Los
cactus expulsan el oxígeno a la atmósfera y absorben dióxido de carbono, que se
mantiene en forma de ácido (generalmente ácido málico) hasta la mañana
siguiente cuando la planta , en presencia de la luz solar, realizará la función
clorofílica y extraerá el dióxido de carbono del ácido para transformarlo en
azúcar. Este proceso se denomina C.A.M (En ingles = Crassulean Acid Metabolism)
porque fue observado por primera vez con las crasuláceas.
Importancia de la fotosíntesis
Resultante
de este proceso, es el oxígeno., un producto de deshecho, que proviene de la
descomposición del agua. El oxígeno, que se forma por la reacción entre el CO2
y el agua, es expulsado de la planta a través de los estomas de las hojas.
Las
plantas han tenido y tienen un papel fundamental en la historia de la vida
sobre la Tierra. Ellas son las responsables de la presencia del oxígeno, un gas
necesario para la mayoría de seres que pueblan actualmente nuestro planeta y
que lo necesitan para poder respirar. Pero esto no fue siempre así. En un
principio la atmósfera de la Tierra no tenía prácticamente oxígeno y era
especialmente muy rica en dióxido de carbono (CO2), agua en forma de vapor (
H2O), y nitrógeno (N). Este ambiente hubiera sido irrespirable para la mayoría
de las especies actuales que necesitan oxígeno para poder vivir.
Los
primeros seres vivos no necesitaban oxígeno para poder respirar. Al contrario,
este gas constituía un veneno para ellos. Fueron ciertas bacterias, junto con
las plantas, las que, hace más de 2000 millones de años empezaron a iniciar el
proceso de la fotosíntesis, transformando la atmósfera y posibilitando la vida
tal como se conoce en la actualidad.
El
proceso de fotosíntesis es de gran importancia, ya que gracias a él la energía
lumínica se transforma en energía química en la síntesis de la glucosa, que es
la fuente de alimento de los vegetales mismos y de los primeros organismos
consumidores de la cadena alimentaria (herbívoros).
Los herbívoros son la fuente de alimento de los carnívoros y de esta forma se originan las relaciones de dependencia entre los organismos que componen las redes alimentarias.
Los herbívoros son la fuente de alimento de los carnívoros y de esta forma se originan las relaciones de dependencia entre los organismos que componen las redes alimentarias.
Conclusión
La
conclusión de este trabajo es que la fotosíntesis es básica para la subsistencia
de la plantas las cuales al utilizar el CO2 que está flotando en la atmósfera y
utilizar la energía del sol para convertir materia inorgánica en orgánica las
plantas nos devuelven oxígeno por lo cual a las plantas se las llama verdes se
las llama el pulmón del mundo.
Actividad # 3: Cada estudiante deberá leer la siguiente lectura acerca de la fotosíntesis y responder las preguntas en su cuaderno.
Muchos
alumnos la entienden como "la respiración de las plantas", un error
bastante grave. Otros tantos además interpretan la fotosíntesis como "una forma de respiración rara
de las plantas" que consiste en respirar durante el día una cosa, que se
llama dióxido de carbono, y durante la noche otra, que es el oxígeno.
Este
otro gran error sirve como excusa para pensar que las plantas son muy malas por
la noche porque, si las metes en el dormitorio te roban el oxígeno y te
asfixias. ¡Vaya por Dios, estas plantas son malas de verdad! Es mejor no
tenerlas en casa y, si las tienes, que sea lo más lejos posible del dormitorio,
o te morirás la noche menos pensada
Cuando me
dicen esto, yo les contesto que es más peligroso dormir con el marido, con la
mujer o con un gato encima de la cama, si es el caso, porque, como pesan más
que una planta, es normal que "nos roben" más oxígeno.
Por
eso pretendo aclarar -una vez más - este concepto. Voy a decir dos cosas, para
ver si quedan claras:
Los
animales no hacemos nada parecido a la fotosíntesis -¡qué más quisiéramos para
ahorrar!- a lo largo y ancho de nuestra vida.
La
fotosíntesis no tiene nada que ver con la respiración; es justamente el proceso
contrario a la respiración (si sólo de gases se tratara), pero, sin la
fotosíntesis, la respiración, tal como la conocemos no podría producirse.
Voy a
decirlo de otro modo:
Los vegetales no sólo no nos "roban" el oxígeno; nos "regalan" cada segundo de cada día, mientras tengan luz suficiente, litros y litros de oxígeno. Todo el que necesitemos durante el día y durante la noche.
Los vegetales no sólo no nos "roban" el oxígeno; nos "regalan" cada segundo de cada día, mientras tengan luz suficiente, litros y litros de oxígeno. Todo el que necesitemos durante el día y durante la noche.
Pero
no podemos olvidar que los vegetales viven. Tienen vida. Tienen células, aunque
un poco diferentes a las nuestras. Reaccionan aunque de forma menos sensible
que nosotros. Se reproducen y tienen descendientes como los animales, aunque
las formas cambien y por tanto: RESPIRAN.
Sí.
Respiran como nosotros. De día y de noche. Durante las 24 horas de cada día
tienen necesidad de respirar y respiran LO MISMO QUIE LOS ANIMALES. Absorben
oxígeno y expulsan dióxido de carbono. COMO NOSOTROS.
Pero
son muy diferentes a nosotros.
Si nosotros
queremos comer para tener energía y para desarrollarnos debemos cazar, buscar
agua potable, coger fruta de un árbol u hortalizas de la huerta o ir al Supermercado
donde encontramos todo eso ya preparado. Los animales necesitamos
alimentos ya fabricados por otros seres vivos: hojas fabricadas por una planta,
fruta fabricada por un árbol, carne de un animal que la "ha
fabricado" con el alimento conseguido al comer hierba, semillas o frutos;
productos de cocina fabricados con la harina robada al trigo, azúcar robada a
la caña de azúcar, leche robada a la vaca, aceite robada al olivo o al girasol,
semillas robadas al arroz, al sésamo, a la pimienta, al clavo, ramas robadas a
la canela o a la vainilla, etc. Los animales somos depredadores de las plantas
de una u otra forma.
¿Qué
hace una planta para alimentarse?.
La fotosíntesis es el proceso mediante el que las plantas fabrican los alimentos que después necesitarán las semillas para crecer, el árbol para desarrollarse y formar nuevas ramas, hojas, flores y frutos.
Sus
células ya están preparadas parta todo esto. Tienen los cloroplastos que
contienen una sustancia llamada clorofila capaz de absorber y retener la
energía luminosa del Sol. Tienen las raíces con las que absorberán del suelo el
agua y las sales minerales que necesitan. Tienen las hojas con las que
absorberán de la atmósfera el dióxido de carbono necesario y tienen los tubos
necesarios para que todo eso llegue donde debe llegar: a todas las células de
las hojas y partes verdes.
En
la hoja se producirá la reacción química. El cloroplasto transformará la
energía luminosa del Sol en energía química y, con ella, unirá las piezas del
agua, el dióxido de carbono y las sales minerales y fabricará lo que necesite
para alimentarse: primero almidón y, a partir de este glúcido, lo que sea
necesario: grasas, nuevos hidratos de carbono o proteínas.
Cuando
la reacción termina, a la planta le sobra oxígeno y lo expulsa al exterior
enriqueciendo la atmósfera. Para hacer todo esto los vegetales necesitan
energía. La que toman del Sol se necesita para la fotosíntesis pero también
necesitan energía para orientar sus hojas hacia el Sol, para fabricar nuevos
productos, para abrir las flores o para desplegar las hojas que están naciendo.
¿De dónde sacan la energía necesaria?
De la
respiración. Como nosotros. Por eso
necesitan respirar las 24 horas del día.
El
problema es que la fotosíntesis no la pueden hacer por la noche por falta de
luz. Durante las horas de sol la planta hace a la vez fotosíntesis y
respiración. Durante la noche sólo respira, pero son dos actividades distintas.
Preguntas:
•
La fotosíntesis ¿ocurre en cualquier parte de la planta, o en una parte
determinada?.
• ¿Cuáles
son los elementos que intervienen en el proceso?
•
¿Qué pasa cuando el sol actúa?
•
¿Qué es necesario para que ocurra la fotosíntesis?
•
¿Qué ocurriría si no hubiese fotosíntesis?
•
¿Es importante la función del oxígeno?
http://www.creartest.com/hacertests-62838-Proceso_de_La_Fotosintesis.php
Actividad # 6 Cada estudiante deberá dibujar el proceso de la fotosíntesis y colocarle sus respectivas partes en su cuaderno.
Reflexión :
Imagino una fotosíntesis en mi vida, sí así como las plantas respiran, nosotros lo hacemos, es un sus hojas, donde se produce este proceso, consumen gases tóxicos y liberan oxígeno, por ello se convierten en la fuente de la vida!!!
Qué sería de nosotros sin oxígeno? Seguro nos asfixiamos al no poder respirar, más también –pienso- en otra reflexión, podemos hacer “fotosíntesis” para liberar problemas, por qué no?
No exactamente consumir lo tóxico, pero si aprenderlo a manejar, quizás un poco de neurolingüística, que es tan amplia; más tiene su maravilloso botón, que en las circunstancias difíciles, nos puede llevar a evocar una situación placentera (lo que bien podría ser el oxígeno), de tal manera que podemos ir liberando oxígeno, no solo para nosotros, sino como el cariño, en nuestro entorno, …
La savia elaborada se distribuye como alimento para la planta y también la almacena como reserva, nuestros logros, los hábitos que tenazmente vamos adquiriendo, nuestras fortalezas, lo que vamos aprendiendo en la vida… nos va enriqueciendo y alimentado como personas!!! Es la savia que alimenta las plantas! Y también almacenarla… retroalimentarnos, de lo que hemos alcanzado, y cómo; ayudar en lo que nos quede, de lo que ya tenemos (sean experiencias de vida, una mano amiga, un compartir…) , conforme caminamos en la vida, nos queda una gran reserva, de situaciones y sentimientos, que nos sólo enriquecen nuestras vidas, sino que pueden ayudar a otras personas : por qué no compartirla?
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