IMPORTANCIA DE LA FOTOSÍNTESIS COMO BASE DE LAS CADENAS ALIMENTARIAS.

Transcripción

1 IMPORTANCIA DE LA FOTOSÍNTESIS COMO BASE DE LAS CADENAS ALIMENTARIAS. Los seres vivos como las plantas, que fabrican sus alimentos produciendo compuestos orgánicos nutritivos a partir de materias primas inorgánicas, reciben el nombre de autótrofos o autotróficos. Estos seres vivos sólo necesitan agua, sales minerales, dióxido de carbono y una fuente de energía, para producir sus alimentos. No dependen de otros organismos para alimentarse y vivir. Cuando los autótrofos utilizan como fuente de energía a la luz solar reciben el nombre de autótrofos fotosintéticos; tal es el caso de las plantas, algas verde azul y algunas bacterias, que fabrican compuestos químicos orgánicos a partir de agua y dióxido de carbono. (fig.1.1). (Higashida, 2013). FOTOSÍNTESIS Mediante la fotosíntesis, las plantas captan energía solar por medio de la clorofila de los cloroplastos y la utilizan para producir compuestos químicos de alta energía (azúcares), tomando como materia prima al CO 2 y el agua. De hecho la fotosíntesis es el proceso bioquímico más importante del planeta, para mantener la vida. La energía solar es la fuente energética de las plantas verdes y de todos los organismos autótrofos del planeta. Es la que hace funcionar a los ecosistemas. Por otra parte, la energía solar es la que aprovisiona el 90% de toda la demanda energética de calor, luz, etc. (Young, 2004).

2 Las reacciones fotosintéticas que ocurren en las células vegetales incluyen reacciones bioquímicas en presencia de luz y en ausencia de ella; reciben el nombre de reacciones en la luz y reacciones en la oscuridad. (fig.1.2) (Tavizón, 2012). Durante las reacciones en la luz, por medio de una reacción de fotólisis, las moléculas de agua se rompen dando lugar a moléculas de hidrógeno y de oxígeno (H 2 O 2H+O) (ver esquema 1.3). En esta primera etapa de la fotosíntesis, hay formación de ATP (adenosintrifosfato) y de un agente reductor denominado NADPH (nicotin, adenin, trifosfato), ambos con enlaces altamente energéticos. Posteriormente, los hidrogenados liberados se unirán al carbono que proviene del co 2 del exterior de las plantas. El oxígeno que se libera durante la fotólisis es expulsado de la planta a la atmosfera y posteriormente servirá para la respiración de todos los organismos que lo requieren. (Young, 2004). Durante las reacciones en la oscuridad, ocurre lo siguiente: a) el CO 2 se combina con ribulosa, que tiene 5 carbonos y forma un compuesto inestable de 6 carbonos; b) el compuesto de 6 carbonos se rompe en 2 moléculas de ácido fosfoglicérico que tiene 3 carbonos; c) cada una de las dos moléculas de ácido fosfoglicérico se convierte en triosa

3 de 3 carbonos; d) las 2 triosas se unen y forman una hexosa (glucosa, por ejemplo). (Ver esquema 1.4). (Young, 2004). En estas reacciones oscuras, el NADPH se oxida, perdiendo su hidrógeno y el ATP se rompe dando lugar a ADP (adenosin difosfato) y fosfato. En ambos procesos se libera energía para formar la glucosa a partir de la unión de una ribulosa con el carbono del CO 2. (Young, 2004). El proceso de la fotosíntesis se puede simplificar de la siguiente manera: (Esquema 1.5) Las reacciones de la oscuridad son cíclicas y, en conjunto reciben el nombre de ciclo de Calvin o ciclo del carbono. La materia producida por las plantas es la que impulsa a los ecosistemas. El ser humano tiene que compartir con otros seres vivos los mismos espacios y depende de su entorno para satisfacer sus necesidades. Al principio de su existencia sólo tomaba de la naturaleza lo que necesitaba para sobrevivir, fruta, verdura, animales, y el impacto sobre la naturaleza era mínimo; sin embargo, en la actualidad tomamos de la naturaleza más de lo que necesitamos ocasionando un desequilibrio ambiental. La cadena alimentaria o trófica, es el conjunto de interacciones entre los organismos, que por su tipo de alimentación, podemos agrupar en niveles (niveles tróficos). A cada uno de los niveles le vamos a llamar eslabón porque van a formar parte de la cadena. (Tavizón, 2012).

4 Cada eslabón está integrado por grupos de seres vivos que se alimentan del eslabón anterior. Existen organismos productores, consumidores y descomponedores. Así el primer eslabón de la cadena lo forman los organismos productores o autótrofos, que producen su propio alimento, sintetizando sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas que toman del aire y del suelo, así como de la energía solar, para realizar el proceso de la fotosíntesis. El siguiente eslabón lo forman los que se denominan consumidores primarios, los herbívoros, como las cebras y los conejos, que se alimentan de los productores. Posteriormente, los organismos que se alimentan de los herbívoros o consumidores secundarios como es el caso del león o el tigre. El consumidor terciario es aquel que come de todo, como es el caso del ser humano; los organismos cuaternarios, necrófagos o carroñeros se alimentan de animales muertos. Existe un último nivel en la cadena alimentaria que corresponde a los descomponedores o degradadores, que son microorganismos que actúan sobre los cadáveres, descomponiendo la materia orgánica para ser aprovechada por las plantas o pasando directamente al suelo en forma de sales (nitratos, nitritos, agua) o a la atmosfera (dióxido de carbono, gas metano). Con este eslabón se cierra la cadena. (fig.1.6). (Tavizón, 2012). La fotosíntesis es importante en las cadenas alimentarias ya que los productores:

5 Renuevan periódicamente el O 2 en la atmosfera, importante para la respiración de todos los seres aerobios. Producen alimentos gracias a la conversión de sustancias de baja energía potencial (CO 2, H2O, fotones de luz solar), por medio de la interacción de pigmentos foto receptores (clorofila, carotenoides), en moléculas orgánicas ricas en energía química (carbohidratos, lípidos, proteínas), que le sirven de alimento a los productores y a los consumidores herbívoros. Renueva las cadenas alimentarias de todos los ecosistemas (terrestres, acuáticos, anfibios), ya que al actuar los descomponedores (hongos, y bacterias saprófitas), transforman los restos de organismos vegetales y animales en descomposición en sustancias inorgánicas (sales minerales) para su reutilización en el armado de nuevas cadenas alimenticias. Recicla la materia orgánica, desde que es producida por los autótrofos hasta que es utilizada por los consumidores y descomponedores en el ciclo de la materia y el flujo de la energía. (Karina,importanciadelafotosínteis). UN POCO DE HISTORIA Melvin Calvin fue un químico y profesor universitario estadounidense galardonado con el premio nobel de química en 1961 por sus trabajos sobre la asimilación del dióxido de carbono en plantas. Durante la década de 1940, en su estancia en Berkeley, comenzó sus experimentos sobre la fotosíntesis sobre cultivos del alga verde unicelular chlorella pyrenoidasa, separando los compuestos obtenidos por cromatografía bidimensional e identificándolos gracias al carbono14 y esclareciendo el proceso de asimilación fotoquímica del dióxido de carbono por las partes verdes de las plantas, hoy denominado como ciclo de Calvin. (fig.1.7). Robert Hill fue un bioquímico británico especializado en plantas que en 1939 demostró la reacción que lleva su nombre de fotosíntesis probando la generación de oxígeno durante la fase luminosa. En la década de 1778 el médico holandés John Ingenhousz dirigió numerosos experimentos dedicados al estudio de la producción de oxígeno por las plantas. (fig.1.8). En el año 1770 el clérigo inglés Joseph Priestley estableció la producción de oxígeno por los vegetales reconociendo que el proceso era, de forma aparente, el inverso de la respiración animal. Priestley acuñó la expresión de aire deflogisticado para referirse a aquel que contiene oxígeno y que proviene de los procesos vegetales, así como también fue el que descubrió la emisión de carbono por parte de las plantas durante los periodos de penumbra.

6 FUENTES DE CONSULTA BIBLIOGRAFÍA Higashida B ciencias de la vida. Mc. Graw. Hil.México, D, F. Tavizón.F.2012 Biología I. Trillas, México. Young A Biología II Nueva Imagen. México. CIBERGRAFÍA Fotosíntesis.spaces.com/importancia.com/are