La fotosÃntesis (del griego antiguo Ïá¿¶Ï "luz" y ÏÏνθεÏÎ¹Ï "composición") es la base de la vida actual en la tierra. Consiste en una serie de procesos mediante los cuales las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energÃa de la luz para transformar la materia inorgánica de su medio externo en materia orgánica que utilizarán para su crecimiento y desarrollo. Los organismos capaces de llevar a cabo este proceso se denominan fotoautótrofos. Salvo en algunas bacterias fotoautótrofas, el proceso de fotosÃntesis produce liberación de oxÃgeno molecular (proveniente de moléculas de H2O) hacia la atmósfera (fotosÃntesis oxigénica). Es ampliamente admitido, que el contenido actual de oxÃgeno en la atmósfera se ha generado a partir de la aparición y actividad de dichos organismos fotosintéticos. Esto ha permitido la aparición evolutiva y el desarrollo de organismos aerobios, capaces de mantener una alta tasa metabólica (un metabolismo muy eficaz desde el punto de vista energético).
En algas eucarióticas y en plantas, la fotosÃntesis se lleva a cabo en un orgánulo especializado denominado cloroplasto. Este orgánulo está delimitado por dos membranas (envueltas de los cloroplastos)que lo separan del citoplasma circundante. En su interior se encuentra una fase acuosa con un elevado contenido en proteÃnas e hidratos de carbono (estroma del cloroplasto) y una serie de membranas denominadas tilacoides. Los tilacoides contienen los pigmentos (sustancias coloreadas)fotosintéticos y proteÃnas necesarios para captar la energÃa de la luz. El principal de esos pigmentos es la clorofila, de color verde, de la que existen varios tipos (bacterioclorofilas y clorofilas a, b, c y d). Además de las clorofilas, otros pigmentos presentes en todos los organismos eucarióticos son los carotenoides (carotenos y xantofilas), de color amarillo o anaranjado y que tienen un papel auxiliar en la captación de la luz, además de un papel protector. En cianobacterias (que no poseen cloroplastos) los carotenoides son sustituidos por otro tipo de pigmentos denominados ficobilinas, de naturaleza quÃmica diferente a los anteriores. En las plantas vasculares el mayor número de cloroplastos se encuentra dentro de las células del mesófilo de las hojas, lo cual les confiere su caracerÃstico color verde.
La fotosÃntesis se divide en dos fases. La primera ocurre en los tilacoides, en donde se capta la energÃa de la luz y esta es almacenada en dos moléculas orgánicas sencillas (ATP y NADPH). La segunda tiene lugar en los estromas y las dos moléculas producidas en la fase anterior son utilizadas en la asimilación del CO2 atmosférico para producir hidratos de carbono e indirectamente el resto de las moléculas orgánicas que componen los seres vivos (aminoácidos, lÃpidos, nucleótidos, etc). Tradicionalmente, a la primera fase se le denominaba fase luminosa y a la segunda fase oscura de la fotosÃntesis. Sin embargo, la denominación como "fase oscura" de la segunda etapa es incorrecta, porque actualmente se conoce que los procesos que la llevan a cabo solo ocurren en condiciones de iluminación. Es más preciso referirse a ella como fase de fijación del dióxido de carbono (ciclo de Calvin) y a la primera como "fase fotoquÃmica" o reacción de Hill.
En la fase luminosa o fotoquÃmica, la energÃa de la luz captada por los pigmentos fotosintéticos unidos a proteÃnas y organizados en los denominados "fotosistemas" (ver más adelante), produce la descomposición del agua, liberando electrones que circulan a través de moléculas transportadoras para llegar hasta un aceptor final (NADP+) capaz de mediar en la transformación del CO2 atmosférico (o disuelto en el agua en sistemas acuáticos) en materia orgánica. Este proceso luminoso está también acoplado a la formación de moléculas que funcionan como intercambiadores de energÃa en las células (ATP). La formación de ATP es necesaria también para la fijación del CO2.
Descubrimiento
Durante el s. XVIII comienzan a surgir trabajos que relacionan los incipientes conocimientos de la QuÃmica con los de la BiologÃa. AsÃ, con los trabajos de Priestley, se llega a la conclusión de que las partes verdes de las plantas fijan el aire ‘impuro’ (anhÃdrido carbónico), que actuarÃa como un nutriente, y liberan oxÃgeno.
Posteriormente Santiago López, amplÃa los estudios de Aldo Mijares, describiendo la emisión de CO2 por las plantas en oscuridad y estableciendo que esta emisión era menor que su asimilación en condiciones de iluminación. Ingeshousz también supone que la emisión de oxÃgeno por parte de las plantas procede, en último término, del agua, aunque no sabe encontrar una explicación para este fenómeno y habla de una ‘transmutación’ (se debe añadir que en esta época no se conocÃa aún la naturaleza quÃmica del agua).
En la misma lÃnea de los autores anteriores, Jean Senebier, ginebrino, realiza nuevos experimentos que establecen la necesidad de la luz para que se produzca la asimilación de anhÃdrido carbónico y el desprendimiento de oxÃgeno. También establece, que aún en condiciones de iluminación, si no se suministra CO2, no se registra desprendimiento de oxÃgeno. J. Senebier sin embargo opinaba, en contra de las teorÃas desarrolladas y confirmadas más adelante, que la fuente de anhÃdrido carbónico para la planta provenÃa del agua y no del aire.
Otro autor suizo, Th. de Saussure, demostrarÃa experimentalmente que el pipeteo de la papa constituye un proceso básico en la fotosÃntesis, y que el aumento de biomasa depende de la fijación de anhÃdrido carbónico (que puede ser tomado directamente del aire por las hojas) y del agua. También realiza estudios sobre la respiración en plantas y concluye que, junto con la emisión de anhÃdrido carbónico, hay una pérdida de agua y una generación de calor. Finalmente, de Saussure describe la necesidad de la nutrición mineral de las plantas.
El quÃmico alemán J. von Liebig, es uno de los grandes promotores tanto del conocimiento actual sobre QuÃmica Orgánica, como sobre FisiologÃa Vegetal, imponiendo el punto de vista de los organismos como entidades compuestas por productos quÃmicos y la importancia de las reacciones quÃmicas en los procesos vitales. Confirma las teorÃas expuestas previamente por de Saussure, matizando que si bien la fuente de carbono procede del CO2 atmosférico, el resto de los nutrientes provienen del suelo.
La denominación como clorofila de los pigmentos fotosintéticos fue acuñada por Pelletier y Caventou a comienzos del siglo 19. Dutrochet, describe la entrada de CO2 en la planta a través de los estomas y determina que solo las células que contienen clorofila son productoras de oxÃgeno. H. von Mohl, más tarde, asociarÃa la presencia de almidón con la de clorofilas y describirÃa la estructura de los estomas. Sachs, a su vez, relacionó la presencia de clorofila con cuerpos subcelulares que se pueden alargar y dividir, asà como que la formación de almidón está asociada con la iluminación y que esta sustancia desaparece en oscuridad o cuando los estomas son ocluidos. A Sachs se debe la formulación de la ecuación básica de la fotosÃntesis:
6 CO2 + 6 H2O â C6H12O6 + 6 O2
Schimper darÃa el nombre de cloroplastos a los cuerpos coloreados de Sachs y describirÃa los aspectos básicos de su estructura, tal como se podÃa detectar con microscopÃa óptica. En el último tercio del siglo XIX se sucederÃan los esfuerzos por establecer las propiedades fÃsico-quÃmicas de las clorofilas y se comienzan a estudiar los aspectos ecofisiológicos de la fotosÃntesis.
En el campo de la fotosÃntesis se produce desde entonces un progreso continuo hasta nuestros dÃas. Entre los hitos fundamentales en el avance obtenido en este terreno durante la primera mitad del Siglo 20 se encuentran el descubrimiento por Blackman de la existencia de dos fases en la fotosÃntesis (1905); los experimentos de Hill sobre el transporte electrónico fotosintético (1937); y el descubrimiento del ciclo de Calvin en la década de 1941-50. Ya en la segunda mitad del siglo pasado se han podido establecer los mecanismos alternativos de fotosÃntesis C4 y CAM, el papel del agua como donador de electrones y fuente del oxÃgeno desprendido en este proceso, el papel del NADP+ como aceptor final de electrones, el mecanismo de fotofosforilación y, en fin, el esquema del transporte electrónico fotosintético y la identificación de los transportadores.
2006-10-30 01:28:41
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answer #2
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answered by nitzahom 5
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La clorofila constituye la base de la vida, el inicio de la larga cadena que une la célula vegetal al hombre. Puede compararse la clorofila a una fábrica que mediante la energía luminosa solar, descompone el agua, emplea uno de sus componentes, el hidrógeno, para reducir el carbono presente en el anhídrido carbónico atmosférico y produce finalmente una serie de productos orgánicos: Azúcares, almidón por ejemplo, ácidos grasos y proteínas. Este proceso, único es la FOTOSINTESIS, sólo se puede realizar en presencia de la luz y sin ello no podría existir ningún tipo de vida. En resúmen, frente al sol, una planta absorbe del suelo por medio de sus pelos radicales soluciones salinas, formando así la circulación de savia bruta y elimina agua y oxígeno por su follaje a la vez que toma el dióxido de carbono del aire haciendo circular por la planta en forma inversa la savia elaborada.
2006-10-29 17:53:55
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answer #3
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answered by Eduardo P 3
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Consiste en una serie de procesos mediante los cuales las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para transformar la materia inorgánica de su medio externo en materia orgánica que utilizarán para su crecimiento y desarrollo. Los organismos capaces de llevar a cabo este proceso se denominan fotoautótrofos. Salvo en algunas bacterias fotoautótrofas, el proceso de fotosíntesis produce liberación de oxígeno molecular (proveniente de moléculas de H2O) hacia la atmósfera (fotosíntesis oxigénica). Es ampliamente admitido, que el contenido actual de oxígeno en la atmósfera se ha generado a partir de la aparición y actividad de dichos organismos fotosintéticos. Esto ha permitido la aparición evolutiva y el desarrollo de organismos aerobios, capaces de mantener una alta tasa metabólica (un metabolismo muy eficaz desde el punto de vista energético).
En algas eucarióticas y en plantas, la fotosíntesis se lleva a cabo en un orgánulo especializado denominado cloroplasto. Este orgánulo está delimitado por dos membranas (envueltas de los cloroplastos)que lo separan del citoplasma circundante. En su interior se encuentra una fase acuosa con un elevado contenido en proteínas e hidratos de carbono (estroma del cloroplasto) y una serie de membranas denominadas tilacoides. Los tilacoides contienen los pigmentos (sustancias coloreadas)fotosintéticos y proteínas necesarios para captar la energía de la luz. El principal de esos pigmentos es la clorofila, de color verde, de la que existen varios tipos (bacterioclorofilas y clorofilas a, b, c y d). Además de las clorofilas, otros pigmentos presentes en todos los organismos eucarióticos son los carotenoides (carotenos y xantofilas), de color amarillo o anaranjado y que tienen un papel auxiliar en la captación de la luz, además de un papel protector. En cianobacterias (que no poseen cloroplastos) los carotenoides son sustituidos por otro tipo de pigmentos denominados ficobilinas, de naturaleza química diferente a los anteriores. En las plantas vasculares el mayor número de cloroplastos se encuentra dentro de las células del mesófilo de las hojas, lo cual les confiere su caracerístico color verde.
La fotosíntesis se divide en dos fases. La primera ocurre en los tilacoides, en donde se capta la energía de la luz y esta es almacenada en dos moléculas orgánicas sencillas (ATP y NADPH). La segunda tiene lugar en los estromas y las dos moléculas producidas en la fase anterior son utilizadas en la asimilación del CO2 atmosférico para producir hidratos de carbono e indirectamente el resto de las moléculas orgánicas que componen los seres vivos (aminoácidos, lípidos, nucleótidos, etc). Tradicionalmente, a la primera fase se le denominaba fase luminosa y a la segunda fase oscura de la fotosíntesis. Sin embargo, la denominación como "fase oscura" de la segunda etapa es incorrecta, porque actualmente se conoce que los procesos que la llevan a cabo solo ocurren en condiciones de iluminación. Es más preciso referirse a ella como fase de fijación del dióxido de carbono (ciclo de Calvin) y a la primera como "fase fotoquímica" o reacción de Hill.
En la fase luminosa o fotoquímica, la energía de la luz captada por los pigmentos fotosintéticos unidos a proteínas y organizados en los denominados "fotosistemas" (ver más adelante), produce la descomposición del agua, liberando electrones que circulan a través de moléculas transportadoras para llegar hasta un aceptor final (NADP+) capaz de mediar en la transformación del CO2 atmosférico (o disuelto en el agua en sistemas acuáticos) en materia orgánica. Este proceso luminoso está también acoplado a la formación de moléculas que funcionan como intercambiadores de energía en las células (ATP). La formación de ATP es necesaria también para la fijación del CO2.
2006-10-29 17:31:08
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answer #5
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answered by Darío B 6
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