biología general 3051 laboratorio no. 9 fotosíntesis instructora andrea arias garcia
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Biología General 3051
Laboratorio No. 9
Fotosíntesis
Instructora Andrea Arias Garcia
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Objetivos:• Analizar la importancia de la fotosíntesis
• Diferenciar fase dependiente de luz (luminica) y fase independiente de luz (no luminica)
• Utilizar la calculadora gráfica
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Cómo fabrican el alimento los autótrofos?
• El proceso más común es la fotosíntesis que se realiza en estructuras especializadas llamadas cloroplastos, que se encuentran principalmente en hojas y partes verdes de los vegetales.
• Los cloroplastos tienen una estructura compleja formada por: tilacoides, granas y estroma
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Partes del cloroplasto
• El tilacoide es la unidad estructural donde se produce la fotosíntesis, posee vesículas aplanadas en cuyo interior se encuentra la molécula de clorofila .
• Los tilacoides se apilan como paquetes tomando el nombre de grana
• El área entre las granas se denomina estroma
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Estructura de un cloroplasto
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Fotosíntesis• Es un proceso metabólico mediante el cual los seres
vivos poseedores de clorofila y otros pigmentos, captan energía luminosa procedente del sol, la transforman en energía química (ATP) y en compuestos reductores (NADPH), y con ellos transforman el agua y el CO2 en compuestos orgánicos reducidos (glucosa y otros), liberando oxígeno:
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Fases de la fotosíntesis:
• Fase lumínica : Las reacciones de luz ocurren en los tilacoides. Aquí se absorbe luz solar y se convierte en energía química. El agua se fotodescompone liberando oxígeno O2 y se sintetizan ATP y NADPH2 .
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• Fase no lumínica : Las reacciones de oscuridad ocurren en el estroma. El CO2 es transformado
en carbohidratos usando el ATP y el NADPH2 de
los tilacoides.
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• Las plantas consumen oxígeno del exterior llevando a cabo respiración celular.
• La fotosíntesis ocurre en los cloroplastos, mientras la respiración celular ocurre en el mitocondrio.
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Pigmentos de las plantas
• Son necesarios para absorber la luz solar.
• Pigmento principal para la fotosíntesis es la clorofila a.
• Pigmentos accesorios como la clorofila b, el caroteno y la xantofila, absorben la luz y la transfieren a la clorofila a.
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Espectro lumínico
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Tipos de Fotosíntesis
• Dependiendo del tipo de condiciones medioambientales las plantas pueden realizar el proceso de fotosíntesis mediante 3 tipos diferentes:
– C3
• Tomate
– C4
• Caña de azucar
– CAM • Cactus
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Plantas C3
• Las plantas C3 son las más comunes y las más ampliamente distribuidas.
• Algunas de ellas son la avena y tomate.
• En un día seco, una planta C3 cierra sus estomas (los poros de la superficie de la hoja).
• Ésto reduce la velocidad de la fotosíntesis.
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Fotorrespiración
• El cierre de los estomas es una adaptación que reduce la pérdida de agua, pero también impide la entrada de CO2 a la hoja y la salida de O2.
• Como resultado, los niveles de CO2 en la hoja pueden volverse muy bajos, mientras que se acumula el O2 producto de las reacciones lumínicas. No se produce moléculas de azúcar y no se produce ATP
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Plantas C4
• Poseen adaptaciones especiales para almacenar agua y así prevenir la fotorrespiración.
• Cuando el clima se vuelve cálido y seco, una planta C4 mantiene cerrados los estomas la mayor parte del tiempo, conservando así el agua.
• Al mismo tiempo, continúa fabricando azúcares por
medio de la fotosíntesis.
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Plantas CAM
• Conservan el agua al abrir sus estomas e incorporar CO2 sólo por la noche. Cuando el CO2 entra en la hoja es almacenado.
• El CO2 almacenado es liberado al ciclo de Calvin durante el día.
• Esto mantiene la fotosíntesis funcionando durante el día, aun cuando la hoja no admita más CO2.
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Plantas CAM
• CAM es la abreviatura para metabolismo ácido de las crasuláceas, por la familia de las plantas Crasulaceae (uñas de gato y otras), en las que fue descubierta por primera vez esta importante adaptación para el ahorro de agua.
• Este modo de fijación de carbono y de conservación de agua ha evolucionado en las piñas, muchos cactus y la mayoría de las plantas suculentas (aquellas con tejidos muy jugosos).
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Practica
• A. Separación de los pigmentos fotosintéticos de la hoja por medio de cromatografía de papel:
• La cromatografía separa los compuestos químicos por su afinidad con un solvente especifico y a la complejidad (peso molecular) de las moléculas. Mientras mayor afinidad por el solvente y menor peso molecular tenga el pigmento, mas rápido se moverá y mayor distancia recorrerá en el papel.
• El color verde profundo de la hoja no indica cuales ni cuantos pigmentos hay en los cloroplastos.
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Colores representativos de los pigmentos
Papel de cromatografía
Carotenos (anaranjado)Xantofilas (amarillo)
Clorofila a (verde-azul)
Clorofila b (verde-oliva)
Macerado de la hoja
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2. Hojas variegadas (variacion de color) de la planta de Coleus:
En este experimento se identificara donde en la hoja ocurre fotosíntesis mediante la localización de depósitos de almidón.
Procedimiento:• Colocar hoja de Coleus en alcohol caliente hasta que se
blanquee (despigmentarse)• Sacar del alcohol y lavar suavemente• Agregar yodo sobre la hoja• Identificar áreas oscuras (almidón) fotosíntesis
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3. Efecto del largo de onda de luz en la fotosíntesis:
Se usaran filtros (verde, rojo, azul, papel aluminio) que transmiten ciertos colores o largos de onda de la luz. Luego de una semana se determinaran que largos de onda se utilizan en la fotosíntesis observando donde en la hoja se produjo almidón.
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4. Experimentación de producción de O2 con uso del CBL:
• En este ejercicio se usara el CBL para identificar cuando ocurre la fotosíntesis y para medir la cantidad de oxigeno que se produce este proceso.
Procedimiento:• Encienda el CBL, borre la memoria, presione la tecla APPS, Data
mate, identifique el sensor de oxigeno disuelto, seleccione las unidades (ppt), programe la duración del experimento (7 min) y la cantidad de muestras a tomarse (la primera opción sera 10, para que se tome un dato cada 10 segundos, la segunda opción sera 42, para tomar esa cantidad de muestras).
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• Ponga 5cm de Elodea dentro de un tubo de ensayo que contiene agua y 1 ml de Bicarbonato de Sodio (NaHCO3) el cual actúa como fuente de suministro de CO2 para la planta.
• Coloque el sensor para oxigeno disuelto dentro del tubo de ensayo.
• Para absorber el calor, coloque entre la lámpara y la planta un beaker con agua.
• Repita los pasos anteriores, pero con Elodea cubierta con papel aluminio.
• Compare las graficas y explique los resultados.
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Evaluación
• Prueba corta la próxima semana :
Respiración (lab. 8) y Fotosíntesis (lab. 9)
VALOR 20 PUNTOS
• Próximo Laboratorio:
Genética Mendeliana y sorteo de alelos