Fotosintesis y Respiracion

eTAPA 2

FOTOSINTESIS Y RESPIRACION

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FOTOSINTESIS

Es la formación de energía química, almacenada en los enlaces de glucosa y la liberación de oxígeno en la presencia de luz solar.

Es el proceso de elaboración de los alimentos por parte de las plantas. Estas, 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, y 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.

FOTOSINTESIS

el proceso completo autotrofo de las plantas consiste 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.

REACCION QUIMICA DE LA FOTOSINTESIS

La luz solar es un conjunto de ondas con diversas características, la radiación que nos llega del sol tiene diferentes longitudes de onda:⚫ Rayos ultravioleta A, B y C. No son visibles por el ojo humano y tienen diversas propiedades. ⚫ Rango visible. Es la luz que podemos ver y que tiene un rango de colores de acuerdo con su longitud de onda. ⚫ Rango infrarrojo. Esta radiación es la responsable del calor que proporciona el sol. Los pigmentos fotosintéticos Los organismos fotosintéticos son capaces de captar la radiación solar selectivamente a través de los fotopigmentos, que son los encargados de recibir la energía durante el proceso de la fotosíntesis para producir materia orgánica; indirectamente son los responsables del color de dichos organismos. En las plantas se encuentra la clorofila y los carotenoides. En las hojas de las plantas, se localizan los cloroplastos. Estos organelos están formados por dos membranas separadas por un espacio estrecho. La externa tiene que permite cierta permeabilidad; mientras que la interna es impermeable y lo que entra o sale lo hace con el apoyo de transportadores. Tilacoides. Son unos sacos separados de la membrana interna en los que ocurren las reacciones fotosinteticas.

ETAPAS DE LA FOTOSINTESIS

FASE DEPENDIENTE DE LA LUZ

FASE INDEPENDIENTE DE LA LUZ

• La luz solar llega hasta los cloroplastos, de forma que las clorofilas convierten esta energía en energía química.
• La energía quimica que se genera proviene de la rotura de la molécula de agua (H2O), de forma que libera oxígeno (O2) a la atmósfera.
• La energia quimica aprovecha los protones de hidrógeno (4H+) generados que serán los que acaben dando lugar a otra molécula llamada ATP, que es la forma en la que la célula acumula la energía.

• Esta fase se da sin necesidad de luz.
• En esta etapa se consume el CO2 y la energía acumulada para formar azúcares como la sacarosa o el almidón.
• Se utilizan sales minerales como el nitrato para sintetizar aminoácidos, que son los elementos básicos de las proteínas. Estos nuevos productos hacen que la savia bruta pase a denominarse savia elaborada, y es esta la que viaja a través de la planta para que las células se nutran.
• Aprovechan los azúcares y aminoácidos para realizar sus funciones vitales.

ETAPAS DE LA FOTOSINTESIS

A) REACCIONES DEPENDIENTES DE LA LUZ (CICLO DE HILL): Es un proceso que ocurre en los tilacoides y se encarga de cuantificar la luz que incide sobre los cloroplastos, lo que produce una liberacion de oxigeno que solo se da en presencia de energia luminica si tienen un aceptor de electrones provenientes de la fotolisis del agua y en ausencia de fijacion de CO2. B) REACCIONES INDEPENDIENTES DE LA LUZ (CICLO DE CALVIN): Es el proceso que se lleva a cabo en los estromas y se encarga de sintetizar el azucar, es decir, en este ciclo, los átomos de carbono del CO2 ​ se fijan y se utilizan para formar azúcares de tres carbonos. Este proceso es estimulado por el ATP y NADPH que provienen de las reacciones luminosas, y depende de ellos.

FACTORES QUE AFECTAN LA FOTOSINTESIS

Factores internos:

• Actividad

• Contenido de clorofila

• Duración del verde de hoja.

• Senescencia

Factores externos:• Luz • CO2 • Temperatura • O2 • Nutrientes • Agua disponible • Humedad de ambiente

FOTOSINTESIS ARTIFICIAL

• La fotosíntesis artificial representa una opción sustentable para la producción de combustibles alternativos o vectores energéticos, como el H2, hidrocarburos ligeros, y/o alcoholes a partir de la reducción del CO2 y la oxidación de H2O.
• Con la fotosíntesis artificial se puede transformar la energía solar en azúcares, para posteriormente producir biocombustibles.
• Se pueden conseguir compuestos químicos como el butanol o el hexanol que son el componente principal de materiales como el plástico, revestimientos alimenticios o incluso combustibles.
• Nos permitiría almacenar grandes cantidades de energía solar, que podría emplearse en zonas en las que este fenómeno no es factible.

FOTOSINTESIS

RESPIRACION

La respiración celular es un conjunto de reacciones químicas por las que ciertos compuestos orgánicos se degradan por oxidación hasta convertirse en moléculas, que en el proceso generan energía que la célula puede utilizar para diversas funciones. Uno de los productos principales es el trifosfato de adenosina (ATP). Como lo vimos anteriormente, esta molécula es la fuente de energía necesaria para que ocurran las actividades vitales.

ASPECTOS GENERALES Y FASES DE LA RESPIRACION CELULAR

La respiración aeróbica, que se lleva a cabo en presencia de oxígeno, evolucionó después de que el oxígeno fuera parte de la atmósfera terrestre. Una ventaja de la respiración aeróbica es la cantidad de energía que libera, esta energia puede explicar por qué los organismos aeróbicos llegaron a dominar la vida en la Tierra. También puede explicar cómo los organismos fueron capaces de convertirse en organismos multicelulares y aumentar de tamaño. La respiración anaeróbica tiene lugar en ausencia de oxígeno. Su ventaja es que permite a los organismos vivir en lugares donde hay poco o nada de oxígeno. Estos lugares incluyen aguas profundas, el suelo y el tracto digestivo de animales como los seres humanos.

La respiración celular es una ruta metabólica que rompe la glucosa y produce ATP. Las etapas de la respiración celular incluyen la glucólsis, oxidación del piruvato, el ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs, y la fosforilación oxidativa.

ETAPAS DE LA RESPIRACION CELULAR

• GLUCOLISIS
• OXIDACION DE PIRUVATO
• CICLO DE KREBS O CITRICO
• FOSFORILACION OXIDATIVA

FASES DE LA RESPIRACION CELULAR

FOSFORILACION OXIDATIVA

CICLO DE KREBS

OXIDACION DE PIRUVATO

GLUCOLISIS

Es el proceso metabólico final de la respiracion celular, de una molécula de glucosa se obtienen 38 moléculas de ATP.El NADH y el FADH2 producidos en pasos anteriores depositan sus electrones en la cadena de transporte de electrones y regresan a sus formas NAD+ y FAD. A través de una enzima llamada ATP sintasa se genera ATP. Al final de la cadena de transporte de electrones, se recogen protones y se forma agua.

Es el primer paso en la degradación de la glucosa para extraer energía para el metabolismo celular. La glucosa se somete a una serie de transformaciones químicas. Al final, se convierte en dos moléculas de piruvato. En estas reacciones se genera ATP y NAD+ que se convierte en NADH.

El acetil-CoA obtenido en el paso anterior se combina con una molécula de cuatro carbonos y atraviesa un ciclo de reacciones para finalmente regenerar la molécula inicial de cuatro carbonos. En el proceso se genera ATP, NADH Y FADH2, y se libera dióxido de carbono.

Cada piruvato de la glucólisis viaja a la mitocondria. Ahí, el piruvato se convierte en una molécula de dos carbonos unida a coenzima A, conocida como acetil-CoA. En este proceso se libera dióxido de carbono y se obtiene NADH

Fotosintesis Vs. Respiracion

FOTOSINTESIS

RESPIRACION CELULAR

• Se realiza en donde hay clorofila.
• Se desprende oxigeno a la atmosfera.
• Se consume CO2 del aire.
• Se consume agua.
• Se produce alimento.
• Se consume y almacena energia.
• Se lleva a cabo en los cloroplastos (tilacoides).
• Transforma la energia luminosa (Sol) en energia quimica (ATP).

• Se realiza en todas las celulas.
• Se consume oxigeno del aire.
• Se elimina CO2.
• Se produce agua.
• Se desintegran y consumen alimentos.
• Se libera energia.
• Se lleva a cabo en las mitocondrias.
• Transforma la energia quimica (ATP) en calor y energia aprovechable.

FERMENTACION

Además de la respiración, la Fermentacion es otra forma anaeróbica de degradar la glucosa y producir energía utilizable, que algunos sistemas vivos como ciertas bacterias y levaduras, obtienen solamente de la fermentación sin necesitar oxígeno; además algunas células humanas como las musculares pueden producir energía mediante este proceso como "medida de emergencia" cuando escasea el oxígeno.

• La fermentación alcohólica tiene como finalidad biológica proporcionar energía anaeróbica a los microorganismos unicelulares (levaduras) en ausencia de oxígeno para ello disociar las moléculas de glucosa y obtener la energía necesaria para sobrevivir, produciendo el alcohol y CO2 como desechos de la fermentación.

• La fermentacion lactica es un proceso quimico que consiste en la produccion de acido lactico a partir de glucosa, que con la ayuda de ciertas bacterias y hongos, se aplican para la elaboracion de productos lacteos y derivados.

¡Gracias!

BIOL. JESSICA SOTO SALAZAR