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Laboratorio N 5: "Bioenerga 2: Fotosntesis

I. Introduccin

El trmino fotosntesis literalmente significa sntesis usando luz, es decir, los organismos

fotosintticos usan energa solar para sintetizar compuestos orgnicos, que no pueden ser

sintetizados sin este aporte de energa. La energa almacenada en estas molculas puede ser

usada ms tarde en procesos celulares de la planta y puede servir como fuente de energa para

otras formas de vida. As la fotosntesis representa el primer eslabn de la trama trfica en la

Tierra, por proveer la energa necesaria para todos los procesos vitales en los seres auttrofos y

hetertrofos.

En plantas superiores, el tejido ms activo en la fotosntesis es el mesfilo de las hojas, aunque

otras partes verdes de la planta, como tallos, pecolos y epidermis de frutos, tambin realizan

fotosntesis pero en menor proporcin. Por ello, el mesfilo posee un gran nmero de

cloroplastos, los cuales contienen los pigmentos especializados en la absorcin de luz

En la fotosntesis, la energa solar es usada por la planta para la oxidacin de la molcula de

agua, con su consecuente liberacin de O2 y reduccin de CO2 en compuestos orgnicos,

azcares en forma primaria. La compleja serie de reacciones que culminan en la reduccin de

CO2, incluye reacciones en una fase lumnica (dependientes de la luz) y otras que fijan carbono

en una fase oscura (independiente de la luz).

Los productos finales de las reacciones lumnicas, ocurridas en las membranas internas de los

tilacoides, son un compuesto dador de energa, el ATP, y un compuesto reductor, el NADPH,

usados ambos en la sntesis de azcares. La segunda fase sinttica, llamada fase oscura, tiene

lugar en el estroma del cloroplasto, que es la regin acuosa que rodea los tilacoides.

El proceso fotosinttico consiste en impulsar energa solar mediante una corriente de electrones

desde el H2O y a travs de una serie de transportadores de creciente actividad reductora, hasta

un aceptor cuyo potencial lo capacite para cederlos a la molcula de CO 2 que de esta manera se

reduce. Durante el proceso tambin se captura energa radiante que se transforma en energa

qumica en forma de ATP.

La energa del sol capturada en forma de ATP y NADPH es utilizada para la fijacin de CO2,

como carbohidratos ricos en energa. El carbohidrato es empaquetado como sacarosapara ser

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transportado desde las hojas hasta las partes no fotosintetizadoras de la planta, tales como races

y frutos. Para almacenamientos a largo plazo es sintetizado el almidn.

La ecuacin general que resume el proceso de fotosntesis es la siguiente:

II. Aprendizajes esperados

- Definir y comprender el proceso de fotosntesis, sealar los componentes requeridos y sus

productos finales.

- Purificar y separar los pigmentos fotosintticos.

III. Actividades

1. Purificacin de pigmentos fotosintticos

1.- Colocar en un mortero las hojas que haya elegido: hojas de acelga o apio (quitando las

nerviaciones ms gruesas), aadir metanol para extraer los pigmentos fotosintticos y triturarlas

hasta que el alcohol adquiera un tinte verde intenso.

2.- Filtrar el lquido obtenido utilizando un embudo con filtro.

3.- Recortar tiras rectangulares de papel filtro, hacer una marca en un extremo (como se le

indicara) y depositar varias gotas del extracto de hojas. Esperar a que se seque el papel e

introducirlas con la ayuda de una pinza en un vaso de precipitado conteniendo metanol absoluto

hasta que toque su fondo procurando que se mantenga vertical.

4.- Luego de 30 minutos, observar y analizar las distintas bandas de colores que aparecern en

el papel filtro (ver Tabla).

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2. Simulacin del proceso fotosinttico en plantas acuticas, Elodea

PROCEDIMIENTO 1:

Tomar un tubo de ensayo, llenarlo con agua destilada e introducir en l el vstago de un

embudo invertido. Secar la unin embudo - tubo de ensayo y sellar con papel parafilm. Colocar

un trozo de la planta acutica (elodea) dentro del embudo, llenar el embudo con agua destilada

y colocar un vaso de precipitado invertido sobre ste teniendo especial cuidado que quede

sellado hermticamente. Invertir el sistema cuidadosamente y agregar agua hasta cubrir el

embudo, como se muestra en la figura.Marque en el sistema el nivel inicial y final del agua en

el tubo de ensayo. Acerque una lmpara encendida al montaje y observe los cambios despus

de 60 min. Anote las observaciones obtenidas en cada sistema. Analice y compare sus

resultados.

PROCEDIMIENTO 2:

Coloque una planta de Elodea en un tubo de ensayo, agrguele agua destilada y pngalos

dentro de un vaso precipitado con agua destilada, como se muestra en la figura. Marque en el

sistema el nivel inicial y final del agua en el tubo de ensayo. Observe los cambios producidos

luego de 60 minutos de iniciados los experimentos.Anote las observaciones obtenidas en cada sistema. Analice y compare sus resultados.

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3.- Observar cloroplastos y movimiento de ciclosis en hojas de Elodea

Coloque una hoja de Elodea, que ha sido previamente expuesta a la luz, en un portaobjetos (sin

agregar agua). Luego coloque un cubreobjetos y observe al microscopio ptico para distinguir

cloroplastos y el fenmeno de ciclosis. Presione suavemente la preparacin. Dibuje la

preparacin con un aumento objetivo de 40X y anote sus observaciones.

IV.- Cuestionario

1. Cuando el fotosistema I produce NADPH, su centro de reaccin (la clorofila P700) pierdeelectrones. Qu pasara si el fotosistema II no proporcionara nuevos electrones al P700?