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Tipo: Apuntes
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RETO GRUPAL No 4. FOTOSINTESIS INSTRUCCIONES SECCIÓN I. EL PROCESO DE FOTOSINTESIS Observen el siguiente video hasta el minuto 4:24. En este video les mostrará el proceso de fotosíntesis de forma general: Video 1. Introducción a la fotosíntesis (Andersen, P. [Bozeman Science]. (3, abril, 2012). Photosynthesis [Video].Licencia de Atribución de Creative Commons. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch? v=g78utcLQrJ4)
Actualmente, países como los Estados Unidos tienen una gran preocupación por la posibilidad de que otros países se encuentren construyendo o almacenando armas de destrucción masiva, por ejemplo, bombas nucleares. Además de las inconmensurables pérdidas humanas y materiales, las consecuencias a corto plazo para el país afectado serían desastrosas. El polvo y las cenizas levantados por las bombas subirían a la estratósfera, impidiendo por mucho tiempo la entrada de la luz del sol a la tierra. (F) Pregunta 1 (1 punto): Con base en la información anterior, respondan: En un país afectado por un ataque nuclear, ¿Qué les sucedería a las plantas después del ataque? (F) Pregunta 2 (1 punto): De acuerdo con su respuesta anterior, respondan: ¿Qué les sucedería a los demás seres vivos que habitan el país después del ataque? El video 1 de la introducción a la fotosíntesis muestra que la fotosíntesis está compuesta por dos fases: la fase dependiente de luz directa (o lumínica) y la fase independiente de luz directa (mal llamadas fase oscura). La fórmula que describe de forma general el proceso de la fotosíntesis es: Luz
Fase lumínica En el video a continuación podrán observar en detalle lo que ocurre en esta primera fase de la fotosíntesis. Observen y analicen el video: Video 2. Fase dependiente de luz de la fotosíntesis.
(F) Pregunta 4 (4 puntos) En el proceso de fotosíntesis es esencial comprender la relación entre ambas fases: La fase dependiente de luz directa y la fase independiente de luz directa. En un párrafo el grupo explica brevemente: ¿Cómo se relacionan las fases mencionadas? El grupo debe elaborar una tabla en Word, Excel o Power Point, como la que se presenta a continuación, y debe completarla y adjuntarla a su respuesta. Esta tabla les permitirá sintetizar el proceso de fotosíntesis de forma que lo puedan estudiar después. Tabla 1. Resumen de las fases de la fotosíntesis (F) Pregunta 5 (2 puntos) Observe la figura 1 (del Ciclo de Calvin), donde ocurre la fijación de carbono: se necesitan más moléculas de ATP que de NADPH para que se lleve a cabo el ciclo completo. Si la vía de producción de ATP presentada en el video 2 sobre la fase dependiente de luz directa, conocida como Transporte no Cíclico de Electrones, fuera la única vía de producción de ATP no habría suficiente ATP para la fijación del carbono. Investiguen de qué se trata el Transporte Cíclico de Electrones. En sus palabras explique brevemente (máximo 70 palabras) la siguiente imagen: Figura 2. Transporte Cíclico de Electrones. Plastoquinona (PQ), Citocromo (Cit.), Ferrodoxina (FD). Adaptado de Life: The Science of Biology (Figura 10.9), de D. E. Sadava,D. M. Hillis, H. C. Heller & M. Berenbaum, 2012, Sunderland, MA: Sinauer Associates. Copyright 2014 de Sinauer Associates, Inc.
Ahora que han comprendido las fases que componen el proceso de fotosíntesis, observen el siguiente video acerca de cómo los científicos de la NASA están usando estos conocimientos para llevar a cabo un experimento muy interesante. Video 3. Experimento de la NASA “Plantas en el espacio”. El objetivo del proyecto de la NASA es diseñar un ambiente artificial que logre mantener vivo a un astronauta en el espacio por un largo periodo, con plantas como única fuente de oxígeno y energía (alimento). (F) Pregunta 6 (3 puntos): Relación entre fotosíntesis y respiración celular Ustedes han descubierto que además de proveer oxígeno, las plantas proveen un componente esencial para los seres vivos: la molécula de glucosa. El video 3 del experimento de la NASA, muestra que los investigadores podrían diseñar un ambiente que provea tanto oxígeno y glucosa para un astronauta en el espacio. Suponga que una persona necesita 2 moléculas de glucosa diariamente para sobrevivir. Si el astronauta consume 2 moléculas de glucosa diariamente, sus células necesitarán extraer la energía de ellas por medio de la respiración celular (recuerden el reto de Metabolismo). Recuerden que este proceso necesita de oxígeno para liberar la energía de la glucosa en la mitocondria. Para usar la energía de una molécula de glucosa se necesitan 6 moléculas de O2. Entonces, el astronauta debe obtener 6 X 2= 12 moléculas de O2 para degradar las 2 moléculas de glucosa que le proporcionará la planta. Sin embargo, la planta también realiza respiración celular (usa O2 y produce CO2). Suponga que la planta consume un cuarto del oxígeno que produce.
(F) Pregunta 7 (3 puntos): Supongan que los investigadores de la NASA usaron plantas C3 para sus experimentos dentro del invernadero. Desafortunadamente, el aire acondicionado del invernadero se averió y quedó en 30°C (similar a la temperatura de Girardot). De acuerdo con lo que han aprendido en la clase de Biología Celular y al video 4, responda brevemente Qué le sucederá a las plantas del invernadero? (F) Pregunta 8 (2 puntos): Ante la avería del aire acondicionado, el astronauta se contactó con usted, el científico de la NASA, manifestándole la necesidad de realizar una investigación que tenga como fin contrarrestar los efectos de la fotorrespiración en plantas C3. Así, en el futuro las plantas C3 en los transbordadores espaciales no disminuirán su tasa de fijación de carbono en caso de un aumento de temperatura en el transbordador. Sin embargo, usted no recuerda en ese momento el proceso y decide repasar en qué consiste. Usted realiza una investigación concienzuda y recuerda en qué consiste la fotorrespiración. Ya que lo recuerda, junto con su grupo explique brevemente (máximo 65 palabras) la razón por cual las plantas C3 se encuentran en desventaja en términos de fijación de carbono y consumo de energía frente a las C4 y CAM en climas cálidos. Ayuda. Si revisan el capítulo de fotosíntesis del libro Life: The Science of Biology u otros similares esto les ayudará a encontrar la respuesta. FIN DEL RETO ¡Acabas de finalizar el componente grupal virtual del reto Fotosíntesis! Esta fue la última pregunta.
