I. INTRODUCCIÓN

Podemos decir que la fotosíntesis es el proceso que mantiene la vida en nuestro planeta. Las plantas terrestres, las algas de aguas dulces, marinas olas que habitan en los océanos realizan este proceso de transformación de la materia inorgánica en materia orgánica y al mismo tiempo convierten la energía solar en energía química. Todos los organismos heterótrofos dependen de estas conversiones energéticas y de materia para su subsistencia. Y esto no estado, los organismos fotosintéticos eliminan oxígeno al ambiente, del cual también depende la mayoría de los seres vivos de este planeta.

II. OBJETIVOS

Dar a conocer cómo ha ido evolucionado y como se iba formando la fotosíntesis desde, que se empezó a tener una idea sobre fotosíntesis.Como la fotosíntesis forma un rol muy importante en el desarrollo de diversas plantas y animales.

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III. DESARROLLO DEL TEMA

La vida en la tierra depende fundamentalmente de la energía solar, la cual es atrapada mediante el proceso fotosintético, que es responsable de la producción de toda la materia orgánica que conocemos. La materia orgánica comprende los alimentos que consumimos diariamente tanto nosotros como los animales, los combustibles fósiles (petróleo, gas, gasolina, carbón); así como la leña, madera, pulpa para papel, inclusive la materia prima para la fabricación de fibras sintéticas, plásticos, poliéster, etc.

La Fotosíntesis es la conversión de la materia inorgánica en materia orgánica gracias a la luz aportada por el sol. Este proceso es llevado a cabo por diversos organismos denominados "fotoautótrofos", es decir, que son capaces de sintetizar su propio

alimento.

La Fotosíntesis se realiza en dos etapas, la primera llamada fase "lumínica" o "fotodependiente" se lleva a cabo en presencia indispensable de la luz solar. La segunda etapa de este proceso llamada fase "oscura" o "fotoindependiente" se puede llevar a cabo en ausencia de la luz solar, ya que no la necesita para el proceso. Estas dos etapas ocurren en el interior de los cloroplastos, donde se encuentra la "Clorofila", molécula esencial para la fotosíntesis.

RESEÑA HISTORICA DE LA FOTOSINTESIS

Van Helmont, demostró que las plantas producían sus propias sustancias orgánicas sin absorberlas del suelo. Pesó una maceta de tierra junto con el sauce que contenía y mostró que el árbol había ganado 80kg en cinco años, pero la tierra solo pesaba 60gramos menos.

Van Helmont concluyó que el resto de la substancia provenía del agua que había añadido; sabemos ahora que el bióxido de carbono tomado del aire por el vegetal formo 70% de la substancia sintetizada por la planta.En 1772, Joseph Priestley enseño que una ramita de menta podía restaurar el aire que había sido consumido al quemar una vela. Siete años más tarde Jan Ingenhousz reveló que la vegetación podía reponer el aire malo solo si había sol, y que esta facultad de la

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planta era proporcional a la claridad del día y a la duración de la exposición al sol.El siguiente adelanto en la comprensión de la fotosíntesis se obtuvo en 1804, en que De Saussure pesó antes de la fotosíntesis y después de la misma, tanto al aire como a la planta y comprobó que el aumento de peso de la planta seca era mayor que el peso de bióxido de carbono perdido por el aire. Concluyo que la otra substancia que contribuía al aumento de peso era el agua. Por lo tanto, hace ya 170 años, las líneas generales del fenómeno de la fotosíntesis se expresaban de este modo:

bióxido de carbono, más agua, más energía luminosa, tienen como resultado el suministro de oxígeno y substancia orgánica.Ingenhousz sugirió que en la fotosíntesis la luz desempeñaba la función de desdoblar el bióxido de carbono para liberar oxígeno y dejar carbono que se utiliza para formar la substancia de la planta. Sobre esta base los organismos vivos se dividieron en plantas verdes, que podían emplear la energía radiante para asimilar bióxido de carbono y otros organismos, sin clorofila, que no podían usar energía radiante ni asimilarCO2.Esta división lógica del mundo viviente se vino abajo cuando Winogradsky descubrió (1887) las bacterias quimiosintéticas, organismos sin clorofila que, sin embargo, podían asimilar el bióxido de carbono (transformarlo en substancias orgánicas) en la obscuridad. Sufrió también otro golpe con el descubrimiento de Engelmann (1883), de que las bacterias purpura llevaban a cabo un tipo de fotosíntesis en el cual no se liberaba oxígeno.En 1905, Blackman, especialista británico en fisiología vegetal logró un importante avance en nuestros conocimientos del fenómeno de la fotosíntesis al demostrar que incluye dos series sucesivas de reacciones, una rápida, reacción en la luz y otra más lenta integrada por varias fases, que no es afectada por la luz, a la que denomino reacción en la obscuridad.

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Al usar la luz de gran intensidad, observó que la fotosíntesis progresaba con igual rapidez cuando se apagaba y encendía la luz con intervalos de una fracción de segundo, que cuando alumbraba de forma continua, aun cuando el sistema fotosintético recibiera menos de la mitad de energía. Solo cuando aumentó considerablemente la duración del periodo de obscuridad se registró disminución de la velocidad de la fotosíntesis.La hipótesis siguiente respecto al fenómeno principal de la fotosíntesis correspondió a los experimentos de C. B. van Niel, quien demostró en 1931 que la fotosíntesis por bacterias podía tener lugar por anaerobiosis sin liberación de oxígeno. Sugirió que hay semejanza básica entre la fotosíntesis de bacterias y plantas verdes; en el último caso se utiliza energía luminosa para la fotolisis del agua para dar un reductor (H) que reacciona de alguna manera para la asimilación de bióxido de carbono y un oxidante (OH), considerado como precursor del oxígeno molecular. En la fotosíntesis bacteriana el fenómeno es fundamentalmente igual pero se utiliza un donador de hidrogeno diferente, que puede ser H2S o hidrogeno molecular, sin liberación de oxígeno.

RESUMEN DETALLADO DE LA HISTORIA DE LA FOTOSINTESIS

Joseph Priestley (1774): Las plantas tienen la capacidad de renovar el aire contaminado como producto de la combustión o de la respiración. En ningún momento habló de la liberación de CO2 ya que esta molécula fue descubierta posteriormente por Black en 1777.

JAN INGENHOUZ(1779) : Para que los experimentos de Priestley puedan ser reproducidos se requiere:

a) La necesidad de la luz.b) Este proceso sólo puede ser llevado a cabo por las partes verdes de las plantas.c) Los tejidos vegetales también respiran.

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Establecidas las moléculas químicas que participan en la fotosíntesis, se formuló la posible ecuación que resume el proceso: CO2 + H20 CH20 + 02

Esta ecuación plantea 2 posibles orígenes para el O2 producido en este proceso, los cuales fueron señalados por 2 grupos de investigadores:

T.W.Engelmann (1883):

1) La eficiencia de la fotosíntesis varía en relación con las distintas λ del espectro.

2) Las bacterias móviles sensibles al O2 son atraídas hacia los cloroplastos, los lugares de producción de O2.

Experimento de ENGELMANN

F.F. BLACKMAN (1905):

Interrelacionó los efectos de la luz y la T en la fotosíntesis. Encontró que a ↑ intensidades lumínicas la tasa de la fotosíntesis varía con la T, pero a ↓ intensidades de luz no es afectada por aquella. Posteriormente se indicó que la porción sensible a la T también puede limitarse reduciendo la [CO2], en tanto que la porción insensible a la T no requiere CO2.

Se concluye que la fotosíntesis consiste por lo menos de 2 secuencias de reacciones: una que requiere de luz, por lo que se le ha llamado reacción lumínica y, la otra

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química enzimática que requiere de CO2 y no requiere de luz llamada reacción oscura o de Blackman.

Wilstatter y Stoll (1918): Aislaron y caracterizaron los pigmentos verdes clorofilas a y b. Cornelius Van Niel(1931): La similitud del proceso en bacterias fotosintéticas con el de las plantas superiores. Las bacterias fotosintéticas utilizan la siguiente reacción:

CO2 + 2H2S → CH2O + 2S + H2O

Por analogía planteó que en las plantas superiores, el O2 liberado en la fotosíntesis debe provenir de la molécula de agua y no del CO2, tal como se indica a continuación:

CO2 + 2H2O → CH2O + O2 + H2O

Samuel Ruben y Martín D.Kamen (1941):

Definieron el problema gracias a los avances de la energía nuclear, al descubrirse los isótopos radiactivos.

Ruben:

Suministró al alga verde Chorella, agua radiactiva marcada a nivel de su O2 en la forma de H2O18 y descubrió que el O2 que se desprende en dicho proceso presenta la marca radiactiva, con lo cual queda demostrado que el O2 producido en la fotosíntesis proviene de la molécula de agua. La reacción que resume el proceso es:

CO2 + 2H218O → CH2O + 18O2 + H2O

Robert Hill (1937):

Usando un aceptor artificial de H (2-6 diclorofenol indofenol) simuló en el laboratorio la fase luminosa:

2H2O + 2A → 2AH2 + O2 cloroplastos

severo ochoa y roman vishniac(1950):

Descubrieron el aceptor biológico de H en los cloroplastos: el NADP+.

Luz2H2O + 2NADP+ → 2NADPH + 2H + + O2 Cloroplastos

Melvin Calvin y Andrew Benson:

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Describieron las reacciones de la fase oscura, conocida también como Ciclo de Calvin y Benson, (Premio Nobel de Química en 1961.

PROCESO DE LA FOTOSÍNTESISEl proceso de la fotosíntesis se divide en dos etapas, la primera llamada "Lumínica" o fotodependiente y la segunda "Oscura" o fotoindependiente.

ETAPA LUMÍNICA: Esta fase se realiza en los "granas de los cloroplastos"; la energía proveniente del sol es captada por la clorofila, provocando el desprendimiento de electrones de esta

molécula.

Algunos de esos electrones actúan disociando las moléculas de agua absorbidas por la planta a través de los órganos correspondientes. Las moléculas de agua se desdoblan en sus dos componentes: un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno: este proceso de ruptura de la molécula de agua se denomina "hidrólisis".

El átomo de oxígeno, que el vegetal no utiliza, se aparea con otro y forma moléculas de gas oxígeno que se liberan a través de las estomas de las hojas hacia la atmósfera, permitiendo la respiración de todos los seres vivos.

Los átomos de hidrógeno resultantes de esta disociación, que serán utilizados posteriormente en la etapa oscura, pasan a integrar la molécula de un coenzima capaz de "transferir hidrógenos", denominada "NADP", transformándola en "NADP hidrogenado" (NADPH).

La energía de los electrones restantes es almacenada en el nucleótido de adenosina, un compuesto altamente energético que tiene la propiedad de almacenar energía pero también de transferirla rápidamente, permitiendo otra reacción química.

Este compuesto se forma cuando una molécula de "ADP" se une con una molécula

llamada "grupo fosfato", formando ATP.

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ETAPA OSCURA:

Esta Fase se lleva a cabo en la matriz del cloroplasto. En ese lugar y como producto de reacciones químicas anteriores, se encuentra un compuesto de cinco átomos de carbono (pentosa), denominado "ribulosa difosfato".

A esta molécula se le une el dióxido de carbono absorbido por los estomas, transformándola en un compuesto de seis carbonos de gran inestabilidad, dado que enseguida se desdobla en dos moléculas de tres átomos de carbono, denominadas "ácido fosfloglicérico" que es el primer producto orgánico de la fotosíntesis y cuya importancia radica en que, según las recombinaciones químicas que realice, se puede transformar en: proteínas vegetales, lípidos, vitaminas o reponer la ribulosa difosfato consumida hasta el momento.

Pero la recombinación más frecuente es la que permite que cada molécula de ácido fosfoglicérico se una con un átomo de hidrógeno que le transfiere el NADPH. De este modo se origina dos nuevas triosas llamadas fosfogliceraldehído, las que finalmente se unen entre si formando una hexosa estable denominada glucosa. Para que se realice esta unión, es necesario el aporte de energía

química que provee el ATP formado en la primera etapa.

La glucosa es soluble en agua, por lo cual puede ser transportada fácilmente hacia todos los órganos del vegetal y en ellos puede almacenarse o formar disacáridos como la "sacarosa" o monosacáridos como la "fructosa" e incluso polimerizarse originando almidón.

EL CLOROPLASTOLa unidad estructural de la fotosíntesis es el cloroplasto. Los organismos fotosintéticos procariotes y eucariotes poseen sacos aplanados o vesículas llamadas tilacoides, que contienen los pigmentos fotosintéticos; pero solamente los cloroplastos de los eucariotes están rodeados por una doble membrana. Los tilacoides se disponen como una pila de panquecas, que recibe el nombre de grana. El interior del cloroplasto entre las granas es el estroma proteico, donde se encuentran las enzimas que catalizan la fijación del CO2. Las mitocondrias constituyen un sistema con dos membranas como los cloroplastos, pero los cloroplastos tienen tres compartimentos: el estroma, el

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espacio tilacoidal y el espacio entre las membranas. El cloroplasto en su interior tiene un ADN circular y ribosomas.

De todas las células eucariotas, únicamente las fotosintéticas presentan cloroplastos, unos orgánulos que usan la energía solar para impulsar la formación de ATP y NADPH, compuestos utilizados con posterioridad para el ensamblaje de azúcares y otros compuestos orgánicos. Al igual que las mitocondrias, cuentan con su

propio ADN y posiblemente se hayan originado como bacterias simbióticas intracelulares (Teoría endosimbiótica).

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IV. CONCLUSIONES

L a c o n c l u s i ó n d e e s t e t r a b a j o e s q u e l a f o t o s í n t e s i s e s b á s i c a p a r a l a subsistencia de la plantas las cuales al utilizar el CO2 que está flotando en la a t m ó s f e r a y u t i l i z a r l a e n e r g í a d e l s o l p a r a c o n v e r t i r m a t e r i a i n o r g á n i c a e n orgánica las plantas nos devuelven oxígeno por lo cual a las plantas se las llama verdes se las llama el pulmón del mundo

V. RECOMENDACIONES

Mi recomendación acerca de este tema es leer sobre la fotosíntesis e infórmanos como esto nos ayuda o forma parte del desarrollo de muchos seres.

Y como este es de gran importancia y vital para la vida de los seres vivientes, Para así tomar más conciencia y tener más precauciones en el momento de interactuar con este medio.

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA

http://www.monografias.com/trabajos30/fotosintesis/fotosintesis.shtml http://www.definicionabc.com/ciencia/fotosintesis.php https://es.wikipedia.org/wiki/Fotos%C3%ADntesis

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INDICE

ContenidoI. INTRODUCCIÓN..............................................................................................1

II. OBJETIVOS......................................................................................................1

III. DESARROLLO DEL TEMA.................................................................................2

RESEÑA HISTORICA DE LA FOTOSINTESIS...........................................................2

RESUMEN DETALLADO DE LA HISTORIA DE LA FOTOSINTESIS...........................4

PROCESO DE LA FOTOSÍNTESIS..........................................................................7

ETAPA LUMÍNICA:.......................................................................................7

ETAPA OSCURA:..........................................................................................7

EL CLOROPLASTO...............................................................................................8

IV. CONCLUSIONES...........................................................................................10

V. RECOMENDACIONES.......................................................................................10

VI.BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA..........................................................................10

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