fisiologia fotosintesis (1).docx

FOTOSINTESIS

I.

INTRODUCCIÓN

La fuente de energía para todos los seres vivos es la luz solar. Esta energía se emplea mediante la fotosíntesis, para la producción de compuestos orgánicos a partir del CO 2 y del agua. La fotosíntesis se efectúa en las plantas y algas eucarioticas y en ciertos tipos de procariotas, o acterias, todos los cuales son autótrofos. La fotosíntesis comienza por la asorción de la energía lumínica y su transformación en !"# !"# y $!%#& en las memranas internas de los cloroplastos 'tilacoides y granas(. El CO2  se asore a trav)s de estomas y su transformación a reducción a triosa fosfato ocurre en el estroma de los cloroplastos, con la participación de un gran número de enzimas. La foto fotosí sínt ntes esis is pued puede e ser ser afec afecta tada da,, entr entre e ello elloss resu resultlta a de impo import rtan anci cia a las las concentraciones concentraciones de CO2 en el medio, la intensidad de la luz y el grado de apertura de los estomas. %entro de este proceso intervienen los pigmentos *ue se +allan en el cloroplasto, como clorofila a, clorofila , carotenoides y antocianinas. La fotosíntesis se lleva a cao cao en difer diferent entes es estruc estructur turas, as, a saer saer-- plant plantas as C, C, C/ y C!0, C!0, todas todas ellas ellas de diferente vía fotosint)tica. La fotosí fotosínte ntesis sis es import important ante e por muc+as muc+as razone razones. s. %esde %esde el punto punto de vista vista del +omre, su mayor importancia es su papel en la producción de alimentos y o1ígeno por lo tanto se estudia a menudo en función de sus productos finales. in emargo, estos son secundarios en el proceso integral. Lo importante es el +ec+o de atrapar y transformar energía. El prese presente nte inform informe e const consta a de marco marco teóric teórico, o, parte parte e1peri e1perimen mental tal,, resul resultad tados os y discusiones, discusiones, cuestionario y iliografía. iliografía.

II.

OBJETIVOS:

3. E1traer y separar de las +o4as, los pigmentos involucrados en la fotosíntesis, a saer- clorofila a, clorofila , caroteno y 1antofila. 2. %eterminar algunas de sus propiedades tales como color, fluorescencia y espectro de asorción. . Oservar cualitativamente los efectos de la ausencia o presencia de la luz sore el proceso de fotosíntesis. /. %istinguir la distriución de los te4idos y estructuras en cortes de +o4as de plantas C, C/ y C!0. 5. %iferenciar y correlacionar la uicación de las distintas fases de los ciclos de Calvin y 6enson 'C( y de &atc+ y lac7 'C/( en las +o4as de las plantas C, C/ y C!0.

III. IV.

MARCO TEÓRICO MATERIALES Y PROCEDIMIENTO

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Experimen! ": Exr#$$i%n &e pi'men!( )!!(in*i$!( Experimen! +: Imp!r#n$i# &e ,# , p#r# ,# )!!(/ne(i(

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V.

Experimen! 0: An#!m/# )!,i#r en p,#n#( C0 C1 2 CAM

RESULTADOS -

Experimen! ": Exr#$$i%n &e pi'men!( )!!(in*i$!(

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Experimen! +: Imp!r#n$i# &e ,# , p#r# ,# )!!(/ne(i(

Hojas con distintos cubrimientos de luz

8 8 8 8

8 8 8 8

8 8 8 8 8

Hoja cubierta totalmente, excepto con un espacio abierto en el centro.

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Experimen! 0: An#!m/# )!,i#r en p,#n#( C0 C1 2 CAM PLANTAS C3

Plantas C4 " Annona CHIRIMO!

Epidermis Mesoflo de empalizada

Mesoflo esponjoso

Ilustración 1

P!#!RO $O$O "Thevetia

Epidermis

Mesoflo de empalizada

PLANTAS C4 Ilustración 2

M!I- "-ea mas%

Epidermis superior Haz &ascular pe'ue(o C*lulas de protecci+n Haz &ascular )rande

Ilustración 3

C!/! 0E !-1C!R " Saccharum

Haz &ascular

aina Paren'uimatica

C*lulas del mes+flo Epidermis

Empalizada Ilustración 4

PLANTAS CAM

PI/! " Ananas comosus)

Par*n'uima clorofliano

Escamas

Epidermis Par*n'uima acu23ero Haces asculares

Ilustración 5

OP56I! " ficus-indica)

Ilustración 6

CR!78! 7P. C*lulas con )ran &acuola

Ilustración 7

VI.

DISCUSIONES

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Experimen! ": Exr#$$i%n &e pi'men!( )!!(in*i$!(

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Experimen! +: Imp!r#n$i# &e ,# , p#r# ,# )!!(/ne(i(

ometimos las +o4as a un proceso de +ervido en alco+ol etílico, para eliminar la coloración conferida por los pigmentos 'e1traerlos(. !demás se utilizó el agua como +idratante y para alandar te4idos. Las +o4as *ue farican almidón son a*uellas *ue están e1puestas a la luz. El lugol es un indicador de almidón, por ende al no estar cuiertas las +o4as lo ti9e de color  característico. Esta coloración producida por el lugol se dee a *ue el yodo se introduce entre las espiras de la mol)cula de almidón 'ánc+ez, 2:3(. #or lo tanto, no es una verdadera reacción *uímica, sino *ue se forma un compuesto de inclusión *ue modifica las propiedades físicas de esta mol)cula, apareciendo la coloración azul violeta. Este comple4o es sensile a la temperatura, ya *ue si se calienta el tuo, el color desaparece y esto se dee a *ue las espiras del almidón se ;desarman y el yodo se liera. "E!, 2::D( En las plantas C!0, se distinguen celular con vacuolas grandes *ue según 0ondragón se dee a *ue capturan y almacenan ácidos orgánicos revemente. "ami)n se oservó el par)n*uima acuífero '=lustración 5( donde almacenan agua, por  eso recien el nomre de suculentas 'B=LL!LO6O, 2::3(. Esta característica las +ace altamente eficientes en el uso de agua y soportan se*uias y altas temperaturas. uelen ser muy prometedoras para suelos pores y con poca disponiilidad de agua para riego. '0O$%>!$, 2::(

VII.

CONCLUSIONES

3. Es posile la e1tracción de pigmentos fotosint)ticos, mediante el uso de solventes como- )ter etílico, acetona, )ter de petróleo y metanol. La separación de colorifila a, clorofila , carotenos y 1antofilas fue posile deido al grado de soluilidad y afinidad *uímica del pigmento en el solvente. 2. La clorofila ! y 6 difieren en su estructura única en la tercera posición del carono. La clorofila  tiene un alde+ído '8C&O( cadena lateral en esta posición de carono en comparación con el grupo metilo 'C&( para la clorofila a. Esta diferencia +ace *ue la clorofila a sea verde rillante y la clorofila  sea más opaco. %eido a las diferencias estructurales e1istentes entre estos pigmentos, presentan distintos espectros de asorción de luz. Las clorofilas a y  tienen má1ima asorción en las zonas azul y ro4a del espectro. Los carotenoides asoren en la zona azul. Otra propiedad de las clorofilas ! y 6 es la fluorescencia ro4a deido a *ue devuelven la energía asorida en forma de energía lumínica de longitud de onda larga. . La luz es importante para el proceso de la fotosíntesis, la fotosíntesis proporciona a la planta compuestos orgánicos el cual a trav)s de procesos es transformado en almidón como reserva. En ausencia de luz, la planta degrada esa reserva de almidón para su mantenimiento. La presencia o ausencia de luz se pudo determinar indirectamente con la presencia o ausencia de almidón mediante el uso de lugol. /. Las plantas C, C/ y C!0 presentan diferentes estructuras anatómicas. Las plantas C presentan principalmente epidermis, estomas, par)n*uima en empalizada y par)n*uima lagunar. Las plantas C/ presentan epidermis y dentro del mesófilo se encuentra la estructura de 7ranz. Las plantas C!0 presentan epidermis, par)n*uima clorofiliano isodiam)trico y vacuolas de gran proporción. 5. En plantas C se lleva a cao el ciclo de Calvin y 6enson en los cloroplastos de la misma c)lula del par)n*uima, el CO 2  se fi4a para formar el primer  compuesto *ue es de tres caronos. #lantas C/ poseen la estructura de @ranz, el CO2 se fi4a para formar un compuesto de cuatro caronos 'o1aloacetato *ue luego se transforma a malato( esto se lleva a cao en el mesófilo 'ciclo &atc+ y lac7(, luego el malato llega a la c)lula envolvente 'en estructura de @ranz(, en donde se fi4a el carono por segunda vez 'ciclo Calvin y 6enson(. En plantas C!0 el ciclo &atc+ y lac7 y el ciclo de Calvin y 6enson se llevan a cao en dos momentos diferentes 'noc+e y día(, en la noc+e se fi4a el CO2 'formándose o1aloacetato y luego malato(, esto es almacenado en las vacuolas para luego ser llevados al cloroplasto para +acer ciclo de Calvin y 6enson.

VIII. 8 8 I3.

RECOMENDACIONES Escuc+ar y seguir las indicaciones del profesor. "omar nota de las e1plicaciones de los e1perimentos dados por el profesor. "raa4ar en orden para evitar confusiones durante la práctica. CUESTIONARIO I

3.

CUESTIONARIO II

8

1. 45* &i)eren$i# exi(e enre ),!re($en$i# 2 )!()!re($en$i#6 L# F,!re($en$i# es el fenómeno en el cual ciertas sustancias tienen la propiedad de asorer energía y almacenarla, para emitirla despu)s en forma de luz. El mecanismo físico *ue rige este comportamiento es el mismo *ue para la fluorescencia, no ostante la principal diferencia con )sta es *ue +ay un retraso temporal entre la asorción y la reemisión de los fotones de energía. En ,# )!()!re($en$i#, las sustancias continúan emitiendo luz durante un tiempo muc+o más prolongado, aún despu)s del corte del estímulo *ue la provoca, ya *ue la energía asorida se liera lenta 'incluso muc+as +oras despu)s( y continuamente. 7. Repre(ene ,!( re(,#&!( &e, experimen! &e ,# imp!r#n$i# &e ,# , en ,# )!!(/ne(i( en e(8em#( 2 $!m*ne,!(.

HO#! CO56RO8

HO#! C$IER6!  6O6!8ME56E

HO#! CO5 5! 9I:R! 0E  6RI;5:8O POR 0O50E I5:RE7!$! 8! 8-

HO#! C$IER6! POR E8 H!-

En la +o4a control *ue es la *ue no fue cuierta, se oserva con manc+as negruzcas en comparación a la +o4a totalmente cuierta, esto es deido a *ue se destaca la presencia de almidón en la +o4a, ya *ue la tinción con lugol nos permite revelar las zonas donde se +a producido fotosíntesis. El lugol +a te9ido el área *ue no +a sido privada de luz solar, por lo tanto sólo a+í +ay almidón producido por fotosíntesis, en el resto de la +o4a no +a +aido función fotosint)tica. #or lo *ue podemos asegurar *ue el factor condicionante +a sido la luz solar.

3I. • •

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BIBLIO9RAFIA

C"=, &. 2::?. 6iología. 0adrid. Editorial #anamericana. p. ?D8 ?D/. O>"E!, >. 2::D. 0anual de prácticas de fotosíntesis. 0)1ico. ica. Editorial de la ica. p. D8?.  0O$%>!$, C. 2::. El nopal como forra4e. >oma. Estudio F!O producción y protección vegetal. p. 3A83G.