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La Fotos√≠ntesis, Gu√≠a Completa: ¬ŅQu√© es y c√≥mo se produce? ¬ŅEn que nos beneficia?

Las plantas, a diferencia de los animales, pueden producir su propio alimento. Esto lo logran gracias a un proceso conocido como fotosíntesis, en el cual, las plantas producen sustancias orgánicas a partir del dióxido de carbono ya la energía de la luz.

Este proceso, adem√°s, les permite crecer y desarrollarse, y generar ox√≠geno. De esta manera, la fotos√≠ntesis es, con toda probabilidad, el proceso qu√≠mico m√°s relevante sobre la Tierra, ya que, sin ella,  no ser√≠a posible la vida en nuestro planeta .

Pero hablemos con mayor detalle acerca de la fotosíntesis y en qué consiste, para que así podamos comprender porqué es que resulta tan importante.

¬ŅQu√© es la fotos√≠ntesis?

La fotosíntesis es el proceso que realizan todas las plantas, los árboles, las algas y algunas bacterias para alimentarse.

Para lograrlo, todos ellos emplean órganos que se encuentran en las células vegetales, llamados cloroplastos, los cuales contienen un pigmento conocido como clorofila que, además de conferirles a las plantas su color verde tan característico, les ayuda también a captar energía luminosa para transformarla en energía química.

El pigmento llamado clorofila es de color verde. Esto provoca que en general las hojas de las plantas sean de este color.

proceso de la fotosiŐĀntesis

Durante este proceso, se genera oxígeno gaseoso que se libera al ambiente.

¬ŅPara qu√© sirve la fotos√≠ntesis?

Como ya hemos visto, la fotos√≠ntesis sirve, en principio,  para que las plantas se alimenten, ¬†sintetizando materia org√°nica a partir de energ√≠a luminosa.

Gracias a este proceso, las plantas proveen oxígeno y renuevan el aire, eliminando el dióxido de carbono o CO2.

¬ŅC√≥mo se lleva a cabo?

El proceso de fotos√≠ntesis conlleva la alimentaci√≥n de las plantas se  divide en cuatro etapas principales :

  • Absorci√≥n: Las ra√≠ces absorben el agua y los minerales de la tierra.
  • Circulaci√≥n: Los nutrientes circulan desde la ra√≠ces hasta las hojas a trav√©s del tallo.
  • Fotos√≠ntesis: Se realiza en las hojas, las cuales se orientan hacia la luz para llevarla a cabo. La clorofila contenida en los cloroplastos permiten atrapar la luz (captan la luz solar) que, en combinaci√≥n con el di√≥xido de carbono absorbido por los estomas de la planta, ayuda a transformar la savia bruta en savia elaborada.
  • Alimentaci√≥n: durante el proceso se produce el ox√≠geno, el cual es expulsado por las hojas. El ox√≠geno es equivalente al desecho posterior a la alimentaci√≥n. Es aqu√≠ donde se produce el transporte de la cadena de electrones y la fijaci√≥n del di√≥xido de carbono.
  • Respiraci√≥n: Este proceso se produce tanto de d√≠a como de noche. Durante el d√≠a, con la presencia de la luz del sol, las hojas realizan la fotos√≠ntesis y desechan el ox√≠geno. Por las noches, al no haber luz que puedan absorber, las plantas se limitan a respirar √ļnicamente.
 Los factores esenciales  que contribuyen para que se realice la fotos√≠ntesis son:

1. Intensidad de la luz

Sin luz, las plantas no pueden realizar la fotos√≠ntesis, a√ļn si hay suficiente agua y di√≥xido de carbono en el ambiente.

Si la luz es escasa, la fotosíntesis se realiza más lentamente.

2. Concentración de dióxido de carbono

El dióxido de carbono es un reactivo necesario para que el proceso se dé.

3. El Agua

Durante la fotosíntesis, la planta desdobla las moléculas de agua absorbidas de la tierra, dividiéndolas en hidrógeno y oxígeno. Como resultado de esta reacción, el oxigeno es liberado en el ambiente, mientras que el hidrógeno es aprovechado en otros procesos.

Durante la fotosíntesis, el dióxido de carbono se combina con el hidrógeno liberado, y juntos forman glucosa.

Las reacciones químicas que combinan el dióxido de carbono y el agua para producir glucosa están controladas por enzimas, lo que nos lleva al cuarto factor determinante.

4. La Temperatura

Todas las reacciones controlada por enzimas se ven afectadas por la temperatura.

A bajas temperaturas, la tasa de fotos√≠ntesis est√° limitada por el n√ļmero de colisiones moleculares entre enzimas y sustratos.

A altas temperaturas, las enzimas se desnaturalizan, lo que equivale a que su estructura y funciones se ven alteradas.

5. Cantidad de clorofila

 La clorofila es indispensable para absorber la energ√≠a lum√≠nica  que se requiere para convertir el di√≥xido de carbono y el agua en glucosa.

Las hojas que contienen mayor cantidad de clorofila son m√°s capaces de absorber la luz.

Las plantas en condiciones precarias de iluminación sintetizan más clorofila para absorber la cantidad de luz que requieren.

Algunas enfermedades de las plantas pueden afectar la cantidad de clorofila y, por lo tanto, su capacidad para realizar la fotosíntesis.

6. Minerales y nutrientes

Por √ļltimo, pero no menos importante, para que la fotos√≠ntesis se d√© de manera exitosa se requieren de plantas saludables.

Esto se logra gracias a la intervención de ciertos minerales y nutrientes necesarios para el crecimiento saludable de las plantas.

Nitrógeno, sulfato, fosfato, hierro, magnesio, calcio y potasio se requieren en cantidades sustanciales para la síntesis de aminoácidos, proteínas, coenzimas, ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN), clorofila y otros pigmentos.

Otros elementos como el manganeso, cobre y cloruro también son necesarios en la fotosíntesis. Así mismo, algunos otros oligoelementos son necesarios para diversas funciones no fotosintéticas en las plantas.

¬ŅC√≥mo se inicia la fotos√≠ntesis?

La luz se compone de fotones. Los cloroplastos captan los fotones gracias a la clorofila que contienen.sembrar100_02

Al mismo tiempo, la planta se alimenta a través de las raíces. Absorben agua y minerales que viajan por el tallo.

Del ambiente, las plantas absorben el dióxido de carbono.

La luz absorbida por los cloroplastos contribuye para que la planta divida fácilmente las moléculas del agua.

De esta división, se utiliza el hidrógeno para formar glucosa, la cual se transformara en otros compuestos orgánicos como sacarosa, almidón, lípidos, proteínas y celulosa.

El oxígeno se desecha y es lo que terminamos respirando.

Además, durante el proceso se sintetizan una molécula fundamental para los organismos vivos: el ATP o Trifosfato de adenosina, que es la principal fuente de energía de los seres vivos

¬ŅPor qu√© es importante?

Gracias a la fotos√≠ntesis,  los seres humanos obtenemos la mayor parte del ox√≠geno  que necesitamos para respirar. Nosotros, a su vez, exhalamos di√≥xido de carbono que las plantas necesitan.

Además, el hombre necesita de todo tipo de plantas para su alimentación.

Otros aportes importantes de la fotosíntesis:
  • La fotos√≠ntesis permite elaborar materia org√°nica a partir de la inorg√°nica. Luego, esta materia org√°nica ser√° procesada y transmitida de unos seres vivos a otros mediante las cadenas tr√≥ficas.
  • La fotos√≠ntesis es fundamental para transformar la atm√≥sfera primitiva y anaer√≥bica, en una atm√≥sfera aerobia.
  • De la fotos√≠ntesis depende tambi√©n la energ√≠a almacenada en combustibles f√≥siles como los son el carb√≥n, el petr√≥leo y el gas natural.
  • Los productos vegetales como la madera, el caucho, las hierbas, los medicamentos, la resina y los aceites se derivan de la fotos√≠ntesis.
  • La fotos√≠ntesis contribuye al equilibrio necesario entre seres aut√≥trofos y heter√≥trofos.
  • Gracias a la fotos√≠ntesis el CO2 producido por animales y procesos de putrefacci√≥n puede ser reutilizado y sintetizado. De otro modo, el CO2 o di√≥xido de carbono saturar√≠a el planeta, lo que tendr√≠a consecuencias fatales para la vida en el planeta.

¬ŅC√≥mo se produce la energ√≠a mediante la fotos√≠ntesis?

Durante la fotosíntesis, las plantas utilizan la energía lumínica para producir glucosa a partir de moléculas inorgánicas simples (dióxido de carbono y agua).

De igual modo, esta reacción puede ser utilizada para generar combustibles alternos. Esto puede ser posible si se aprovecha la separación de las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno.

La combustión de hidrógeno molecular, H2, con el oxígeno produce calor y agua, y la combinación de hidrógeno y oxígeno molecular en una célula de combustible genera electricidad, calor y agua.

Una vez obtenido, el hidrógeno también podría ser utilizado para obtener metanol, un sustituto viable del petróleo.

¬ŅQui√©n la descubri√≥ la fotos√≠ntesis? Un poco de historia…

como se realiza la fotosiŐĀntesisLa primera hip√≥tesis que se tiene registrada sobre la fotos√≠ntesis data de la Antigua Grecia y pertenece a Arist√≥teles, quien suger√≠a que, de alguna forma, la luz del sol estaba estrechamente relacionada con el color verde de las plantas. No obstante, su teor√≠a termin√≥ siendo olvidada.

Más adelante, Empédocles de Agrigento, otro célebre filósofo griego, propuso que las plantas se alimentaban del aire, mismo que asimilaban mediante alguna suerte de proceso interno.

Su teoría sería rebatida, paradójicamente, por el mismo Aristóteles y por uno de sus discípulos, el oriundo de Ereso, Tirtamo, mejor conocido como Teofrasto, quien sostenía que todo el alimento de las plantas se recibía por medio de la tierra.

No sería sino hasta el siglo XVII, cuando el clérigo inglés, Stephen Hales, considerado por todos como el padre de la fisiología vegetal, retomaría ambas teorías en su obra publicada en 1727, Statique des végétaux. En dicho estudio, Hales plasmó los primeros registros del movimiento del agua en las plantas y logró demostrar que el aire que penetraba por las hojas en las plantas era empleado por ellas como fuente de alimento.

Los estudios de Stephen Hales influyeron en otro clérigo inglés, llamado Joseph Priestley, a quien se le atribuye el descubrimiento del oxígeno y que afirmaba, entre otras cosas, que éste era producido por los vegetales mediante un proceso aparentemente inverso a la respiración animal.

Para llegar a tales conclusiones, Priestley se basó en un experimento realizado con una vela, la cual había colocado en un recipiente cerrado y la hizo arder hasta que el recipiente ya no pudo soportar la combustión. Posteriormente, colocó una rama de hierbabuena en el recipiente y descubrió que, después de varios días, la menta había producido alguna sustancia que permitía que el aire confinado en el recipiente volviera a soportar la combustión. Tal sustancia, resultó ser el oxígeno.

A√Īos m√°s tarde, en 1779, el m√©dico holand√©s Jan Ingenhousz ampli√≥ el trabajo de Priestley, demostrando que la planta ten√≠a que estar expuesta a la luz para producir ox√≠geno. Tambi√©n demostr√≥ que este proceso requer√≠a la presencia de los tejidos verdes de la planta.

En sentido estricto, fue Ingenhousz, basado en todos los estudios anteriores, quien logra mayores avances para demostrar el proceso de fotosíntesis en las plantas y es con base en sus estudios que científicos posteriores lograrían ampliar tales conocimientos.

A√Īos m√°s tarde, el profesor alem√°n Ferdinand Gustav Julius von Sachs descubrir√≠a los cloroplastos y desarrollar√≠a una ecuaci√≥n b√°sica para representar la fotos√≠ntesis.

¬ŅPueden hacer las plantas de interior la fotos√≠ntesis?

Como hemos explicado, si las plantas necesitan primariamente luz solar para hacer la fotos√≠ntesis, ¬Ņc√≥mo pueden llevarla a cabo plantas de interior?

Esto se debe a que este tipo de plantas no necesitan luz directa del sol. Basta con que reciban unas cuantas horas del día luz (por una ventana, por ejemplo) para poder realizar correctamente este proceso. 

De hecho, muchas de ellas se benefician de no estar expuestas directamente al sol, especialmente los meses de m√°s calor.

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7 Comentarios

  1. √Āngel Rafael L√≥pez Corredor

    Para esta época, para el suscrito la explicacion de la fotosíntesis, desde mi formación académica es otro y en su momento la compartire

    Responder
    • admin

      Genial √Āngel!

      Responder
  2. Teresa

    Muy Interesante!!!
    Hoy aprendí algo de historia de la fotosíntesis
    Muchas gracias por la atención!!!

    Responder
    • admin

      Me alegro Teresa ūüôā Gracias por tu comentario.

      Responder
  3. Ciro Peralta

    ¡Formidable explicación. Felicidades y muchas gracias!
    Espero que sabiendo esto pueda salvar a mi margarita, ya que est√° medio seca por mucha agua y poco sol. Saludos.

    Responder
    • admin

      Me alegro que te haya gustado Ciro ūüėČ

      Responder
  4. alejandra

    Muchas gracias por el contenido , me ayudo bastante …

    Responder

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