La fotosintes
Es el proceso de elaboración de los alimentos por parte de
las plantas. Los árboles y las plantas usan la fotosíntesis para alimentarse,
crecer y desarrollarse.
Para realizar la fotosíntesis, las plantas necesitan de
la clorofila, que es una sustancia de color verde que tienen en las
hojas. Es la encargada de absorber la luz adecuada para realizar este proceso.
A su vez, la clorofila es responsable del característico color verde de las
plantas
Para realizar la fotosíntesis, las plantas necesitan de la
clorofila, que es una sustancia de color verde que tienen en las hojas.
Existen tres tipos de Fotosintesis y son C3, C4 y CAM y
hasta hace solo unas décadas solo conociamos la fotosintesis C3 que es la que
nos enseñan en la escuela. Las otras dos son adaptaciones a condiciones aridas
y dan como resultado un uso más eficiente del agua.
Plantas C3:
Se llama asi porque el bioxido de carbono primero se incorpora en un compuesto de carbono-3 y mantiene las estomas abiertas durante el día. Aqui la fotosintesis se lleva a cabo a traves de la hoja, es más eficiente que la fotosintesis C4 y CAM en condiciones frias y de luz normal, por que requiere menos enzimas y no requiere de una anatomía especializada.Es reañlizada por la mayoria de las plantas.
Plantas C4:
Se llama C4 porque el CO2 primero es incorporado a un
compuesto de carbono- 4; se lleva a cabo en las celulas internas y mantiene las
estomas abiertas durante el día, requiere de una anatomía especializada llamada
"Anatomía de Kranz". La enzima PEP Carboxilada que es la que permite
que el bioxiido de carbono sea llevado al interior más rápido y sea trasladado
hacia el Rubisco de forma inmediata. Es más rápida que la C3 bajo altas condiciones
de luz y temperatura ya que el CO2 es transportado directamente al rubisco
impidiendo que tome oxígeno y por lo tanto que pase por la fotorespiración.
Tiene una mayor eficiencia en el uso del agua por que (PEP Carboxylase) recibe
el CO2 más rápido, por lo tanto deja la estoma abierta menos tiempo y se pierde
menos agua por transpiración. Un ejemplo de las plantas que realizan este tipo
de fotosintesis es el maíz.
Plantas CAM:
Se llama asi en honor a la primera familia de plantas en las
que se descubrio "Crassulaceae" y porque el CO2 es almacenado en
forma de ácido antes de ser usado en la fotosintesís. Los estomas se abren por
las noches (cuando es más dificil que el agua se evapore) y por lo general
estan cerrados durante el día. El Bióxido de carbono es alamcenado en forma de
ácido durante la noche y en el día se rompe y se libera al Rubisco para la
fotosintesis. Es más eficiente que la C3, ya que las estomas se abren durante
la noche y si las condiciones son demasiado aridas pueden mantener las estomas
cerradas duarnte el día y la noche el Oxígeno que tendría que ser liberado en
la fotosintesis es usado para la respiración y el CO2 que debería liberarse de
la respiración es usado para la fotosistesís.
Este tipo de fotosintesis permite que las plantas sobrevivan en días aridos y que la planta recupere el agua rápidamente cuando esta disponible. Un ejemplo son todos los tipos de Cactus..
Este tipo de fotosintesis permite que las plantas sobrevivan en días aridos y que la planta recupere el agua rápidamente cuando esta disponible. Un ejemplo son todos los tipos de Cactus..
Fotosistemas
Los fotosistemas son
los centros donde se agrupan los pigmentos fotosintéticos, como la clorofila,
entre otros. Estas moléculas son
capaces de captar la energía lumínica procedente del Sol. Un
ejemplo es la fotosíntesis, que
utiliza la luz visible blanca, que es una mezcla de varias longitudes
de onda.
Existen dos tipos de fotosistemas:
- El
Fotosistema I (F I), rico
en clorofila a.
- El
Fotosistema II (F II),
rico en clorofila b.
Ciclos de la
fotosintesis
La fotosíntesis es un proceso
mediante el cual las plantas utilizan la luz del sol, el agua y el dióxido de
carbono para obtener azúcares y otras substancias ricas en energia al tiempo
que desprenden oxígeno. Este proceso se realiza en dos fases diferenciadas: La
fase clara y la fase oscura.
Ver el video
Las plantas absorven del suelo el
agua y minerales y se conducen desde la raiz hasta las hojas. Las hojas toman
el dióxido carbono através de las Estomas. Las plantas fabrican azúcares y
almidones.
Tambn ver el video
Ciclo de calvin
Durante la fase
luminosa de la fotosíntesis, la energía lumínica ha sido almacenada en moléculas orgánicas sencillas (ATP), que aportarán energía para
realizar el proceso y poder
reductor, es decir, la capacidad de donar electrones (reducir) a otra molécula (dinucleótido
de nicotinamida y adenina fosfato o NADPH+H+).
En general, los compuestos bioquímicos más reducidos (es decir, los que tienen
mayor cantidad de electrones) almacenan más energía que
los oxidados (con menos electrones) y son, por tanto, capaces de generar más
trabajo (por ejemplo, aportar la energía necesaria para generar ATP en la fosforilación oxidativa).
En el ciclo de Calvin se integran
y convierten moléculas inorgánicas de dióxido de carbono en moléculas orgánicas
sencillas a partir de las cuales se formará el resto de los compuestos
bioquímicos que constituyen los seres vivos. Este proceso también se puede, por
tanto, denominar como de asimilación del carbono
¿Como y donde se lleva acabo la fotosintesis?
fotosíntesis presenta dos fases:
- Fase fotoquímica o reacción
de Hill : Para que se dé esta fase las plantas deben absorber la luz.
Las plantas absorben la luz a través de substancias llamadas pigmentos.
Fase de fijación del dióxido de
carbono ( Ciclo de Calvin):. Este ciclo se produce en los
cloroplastos del estroma y convierte el CO2 que las plantas absorben a
través de los estomas en hidratos de carbono.
¿DONDE SE LEVA ACABO LA FOTOSINTESIS?
La fotosíntesis se produce
principalmente en las hojas de las plantas
Las hoja consta fundamentalmente
de las siguientes partes:
- Epidermis: La
epidermis es la capa externa de la hoja que la cubre tanto por el haz como por
el envés.
- Mesófilo : El
mesófilo es la capa media de la hoja.
- Los haces vasculares:
Son los canales que, en forma de venas, permiten el transporte de substancias
nutritivas y agua.
- Los estomas: Son una
especie de agujeros o válvulas que permiten el intercambio de gases entre el
interior de la hoja y el medio exterior.El proceso de fotosíntesis se lleva a cabo en la capa media de la hoja o
mesófilo, en donde se hallan los órganos especializadas en este proceso
llamados cloroplastos. Los cloroplastos constan fundamentalmente de una
membrana externa, una membrana interna y de una serie de sacos, llamados
tilacoides, en cuyas membranas se forma la clorofila u otros pigmentos. Los
tilacoides aparecen agrupadas en columnas verticales llamadas granas. El
espacio restante interior de los cloroplastos queda cubierto por un fluido
llamado estroma
La reacción se produce en las
membranas de los tilacoides donde se encuentran los pigmentos que son capaces
de absorber las diferentes longitudes de onda de la luz. Esta absorción de la
luz produce una reacción química cuando la energía de los fotones descompone el
agua y libera oxígeno, protones y electrones. Los electrones se utilizan para
sintetizar dos moléculas encargadas de almacenar y transportar energía : la ATP
( Adenosin Trifosfato o Trifosfato de adenosina) y NADP (Nicotiamida-Adenina
Dinucleotido fosfato) .
Estas dos moléculas se utilizarán
en la siguiente fase de la fotosíntesis para trasformar el dióxido de carbono
(C02) y el agua ( H2 0) para la producción de materia orgánica. ( hidratos de
carbono)
La fase de fijación del dióxido de
carbono o Ciclo de Calvin no se lleva a cabo en los tilacoides sino en el
estroma. Durante este ciclo el dióxido de carbono y el ATP consiguen formar el
primer compuesto orgánico en forma de moléculas de gliceraldehido-3-fosfato una
molécula que contiene tres átomos de carbón, a partir de las cuales se forman
los hidratos de carbono. En la mayoría de las plantas el Ciclo de Calvin esta
ligado a la fase fotoquímica de manera que las plantas se regulan a través de
encimas para que ambos procesos se produzcan a la vez.
La Fotosíntesis es un proceso en
virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las
algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en
energía química
Meiosis
es
una de las formas de la reproducción celular. Este proceso se realiza en las
glándulas sexuales para la producción de gametos. Es un
proceso de división celular en el cual una célula diploide (2n) experimenta dos
divisiones sucesivas, con la capacidad de generar cuatro células haploides (n). En los organismos
con reproducción sexual tiene importancia ya
que es el mecanismo por el que se producen los óvulos y espermatozoides (gametos).1 Este
proceso se lleva a cabo en dos divisiones nucleares y citoplasmáticas, llamadas
primera y segunda división meiótica o simplemente meiosis I y meiosis
II. Ambas comprenden profase, metafase, anafase y telofase.
En biología,
la
mitosis
es
un proceso que ocurre en el núcleo de las células eucariotas y que precede
inmediatamente a ladivisión celular, consistente en el reparto
equitativo del material hereditario (ADN) característico.1 2 Este
tipo de división ocurre en las células somáticas y normalmente concluye con
la formación de dos núcleos separados (cariocinesis), seguido de la
separación del citoplasma (citocinesis), para formar dos células hijas.
La mitosis completa, que produce
células genéticamente idénticas, es el fundamento del crecimiento, de la reparación
tisular y de la reproducción asexual. La otra forma de
división del material genético de un núcleo se denomina meiosis y
es un proceso que, aunque comparte mecanismos con la mitosis, no debe
confundirse con ella ya que es propio de la división celular de los gametos. Produce
células genéticamente distintas y, combinada con la fecundación, es el
fundamento de lareproducción sexual y la variabilidad
genética
cómo qué es la mitosis y
la meiosis, por qué son diferentes y qué cuáles son las fases de la mitosis
y de la meiosis.
Es importante conocer la
diferencia entre mitosis y meiosis. Mientras que la mitosis siempre da
a células con el mismo número de cromosomas, y además, idénticos a los de las
células madre, en el caso de la meiosis, el número de cromosomas es la mitad
que en las células madre y son diferentes, ya que se ha producido la
recombinación genética
Fases de la Mitos
Interfase
Es la etapa previa a la mitosis donde la célula se prepara para dividirse, en esta, los centríolos y la cromatina se duplican, aparecen los cromosomas los cuales se observan dobles. El primer proceso clave para que se de la división nuclear es que todas las cadenas de ADN se dupliquen (replicación del ADN); esto se da inmediatamente antes de que comience la división, en un período del ciclo celular llamado interfase, que es aquel momento de la vida celular en que ésta no se está dividiendo. Tras la replicación tendremos dos juegos de cadenas de ADN, por lo que la mitosis consistirá en separar esas cadenas y llevarlas a las células hijas. Para conseguir esto se da otro proceso crucial que es la conversión de la cromatina en cromosomas.1
Profase
Se produce en ella la condensación del material genético (ADN, que en interfase existe en forma decromatina), para formar unas estructuras altamente organizadas, los cromosomas. Como el material genético se ha duplicado previamente durante la fase S de la Interfase, los cromosomas replicados están formados por dos cromátidas, unidas a través delcentrómero por moléculas de cohesinas.
Uno de los hechos más tempranos de la profase en las células animales es la duplicación del centrosoma; los dos centrosomas hijos (cada uno con dos centriolos) migran entonces hacia extremos opuestos de la célula. Los centrosomas actúan como centros organizadores de unas estructuras fibrosas, los microtúbulos, controlando su formación mediante la polimerización de tubulinasoluble.7 De esta forma, el huso de una célula mitótica tiene dos polos que emanan microtúbulos.
En la profase tardía desaparece el nucléolo y se desorganiza la envoltura nuclear.
Metafase
A medida que los microtúbulos encuentran y se anclan a los cinetocoros durante la prometafase, los centrómeros de los cromosomas se congregan en la "placa metafásica" o "plano ecuatorial", una línea imaginaria que es equidistante de los dos centrosomas que se encuentran en los 2 polos del huso.12 Este alineamiento equilibrado en la línea media del huso se debe a las fuerzas iguales y opuestas que se generan por los cinetocoros hermanos. El nombre "metafase" proviene del griego μετα que significa "después."
Dado que una separación cromosómica correcta requiere que cada cinetocoro esté asociado a un conjunto de microtúbulos (que forman las fibras cinetocóricas), los cinetocoros que no están anclados generan una señal para evitar la progresión prematura hacia anafase antes de que todos los cromosomas estén correctamente anclados y alineados en la placa metafásica. Esta señal activa elcheckpoint de mitosis.13
Anafase
Cuando todos los cromosomas están correctamente anclados a los microtúbulos del huso y alineados en la placa metafásica, la célula procede a entrar en anafase (del griego ανα que significa "arriba", "contra", "atrás" o "re-"). Es la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original.
Entonces tienen lugar dos sucesos. Primero, las proteínas que mantenían unidas ambas cromatidas hermanas (las cohesinas), son cortadas, lo que permite la separación de las cromátidas. Estas cromátidas hermanas, que ahora son cromosomas hermanos diferentes, son separados por los microtúbulos anclados a sus cinetocoros al desensamblarse, dirigiéndose hacia los centrosomas respectivos.
A continuación, los microtúbulos no asociados a cinetocoros se alargan, empujando a los centrosomas (y al conjunto de cromosomas que tienen asociados) hacia los extremos opuestos de la célula. Este movimento parece estar generado por el rápido ensamblaje de los microtúbulos.14
Estos dos estados se denominan a veces anafase temprana (A) y anafase tardía (B). La anafase temprana viene definida por la separación de cromátidas hermanas, mientras que la tardía por la elongación de los microtúbulos que produce la separación de los centrosomas. Al final de la anafase, la célula ha conseguido separar dos juegos idénticos de material genético en dos grupos definidos, cada uno alrededor de un centrosoma.
Telofase
La telofase (del griego τελος, que significa "finales") es la reversión de los procesos que tuvieron lugar durante la profase y prometafase. Durante la telofase, los microtúbulos no unidos a cinetocoros continúan alargándose, estirando aún más la célula. Los cromosomas hermanos se encuentran cada uno asociado a uno de los polos. La membrana nuclear se reforma alrededor de ambos grupos cromosómicos, utilizando fragmentos de la membrana nuclear de la célula original. Ambos juegos de cromosomas, ahora formando dos nuevos núcleos, se descondensan de nuevo en cromatina. La cariocinesis ha terminado, pero la división celular aún no está completa. Sucede una secuencia inmediata al terminar.
Fases de la Meiosis
PROFASE I
en esta etapa el ADN se
empaqueta formando los cromosomas. Estos debido a la duplicación del material
genético durante la interfase aparecen constituido por 2 brazos llamados
cromatidas hermanas unidas por una estructura denominada centrómero
En esta etapa los cromosomas
homólogos se juntan y se aparean intercambiando los fragmentos de ADN lo que
permite la precombinación del material genético. Este proceso se denomina
ENTRECRUZAMIENTO o CROSSING-OVER y corresponde a uno de los importantes
mecanismos que producen diferencias genéticas entre las células resultantes.
Terminado el entrecruzamiento desaparece la membrana nuclear y comienzan a
formarse las fibras de HUSO.
METAFASE I
: en esta etapa las
fibras del huso ya están formadas y los cromosomas homólogos se ubican en forma
aleatoria uno frente al oto en el plano ecuatorial de la célula
ANAFASE I
: durante esta etapa cada
cromosoma del par homologo es arrastrado hacia 1 u otro lado de la célula
independientemente de los otros pares
TELOFASE I:
con esta etapa
finaliza la primera división meiotica las fibras del huso desaparecen y los
cromosomas ubicados ya en los polos desaparecen por la descondensacion del ADN.
Finalmente se reorganiza la membrana nuclear y se produce la citodieresis
originándose 2 células cada una con un cromosoma duplicado de cada par homologo
DIVISION MEIOTICA II
Es muy similar a la mitosis sin
embargo ella no prescindía por la duplicación del ADN, este hecho es de gran
importancia puesto que determina que las células resultantes sean haploide. Se
distinguen las siguientes etapas:
PROFASE II
: en esta etapa el ADN
vuelve a empaquetarse reconstituyendo los cromosomas duplicados. Desaparece la
membrana nuclear y se reinicia la formación de las fibras del huso.
METAFASE II
: en los cromosomas
duplicados se disponen en la placa ecuatorial de igual manera de igual manera
que en una metafase mitótica
ANAFASE II
: en esta etapa los
cromatidas hermanos de cada cromosomas se separan obteniéndose cromosomas
simples los que se desplazan hacia los polos opuestos
TELOFASE II
: en esta ultima etapa
desaparece las fibras del HUSO la membrana nuclear se reorganiza y los
cromosomas desaparecen por descondensacion del ADN
Luego de ambas divisiones el
material genético de la célula inicial se reduce a la mitad obteniéndose 4
núcleos haploide, la sitosinecis ocurre posteriormente para generar 4 células
haploide cada una portando una combinación genética diferente
Foto sistema
Los fotosistemas son los centros donde se agrupan los pigmentos fotosintéticos, como la clorofila, entre otros. Estas moléculas son capaces de captar la energía lumínica procedente del Sol. Un ejemplo es la fotosíntesis, que utiliza la luz visible blanca, que es una mezcla de varias longitudes de onda.
Existen dos tipos de fotosistemas:
- El Fotosistema I (F I), rico en clorofila a.
- El Fotosistema II (F II), rico en clorofila b.
Componentes
- Química que se transfiere y circula hacia el centro de reacción. Existen gran cantidad de pigmentos, lo que permite que se absorba gran cantidad de energía. Estos pigmentos están presentes en los microorganismos. No solo están en la clorofila y los carotenoides, también en las ficobilinas. Si las clorofilas se fotooxidan cuando hay mucha iluminación, la planta se moriría, los carotenoides actúan de forma importante aquí. Este primer componente recibe el nombre de complejo captador de luz.
- Un centro de reacción, formado por moléculas de proteínas que rodean clorofila A y clorofila B y además por un aceptor primario de electrones. Aquí la clorofila A no es diferente en estructura a las que está en la antena recolectora de luz, pero unas de ellas transfieren energía y otras, electrones. Como consecuencia, en el pigmento de clorofila uno de los electrones pasa a un nivel superior que cede el electrón a un aceptor primario que queda reducido y las clorofilas A recuperan el electrón que han perdido gracias al dador final de electrones (que en este caso es el agua), que queda oxidado y cuyo subproducto es el oxígeno.caracteristica..
