{"id":468,"date":"2021-11-25T00:07:59","date_gmt":"2021-11-25T00:07:59","guid":{"rendered":"https:\/\/natureduca.com\/aula\/?p=468"},"modified":"2021-12-01T15:15:50","modified_gmt":"2021-12-01T15:15:50","slug":"ecologia-general-la-fotosintesis-8a-parte","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/natureduca.com\/aula\/ecologia-general-la-fotosintesis-8a-parte\/","title":{"rendered":"ECOLOG\u00cdA GENERAL &#8211; LA FOTOS\u00cdNTESIS &#8211; 8\u00aa PARTE"},"content":{"rendered":"\t\t\t\t<div class=\"wp-block-uagb-table-of-contents uagb-toc__align-left uagb-toc__columns-1  uagb-block-1f0ea95d      \"\n\t\t\t\t\tdata-scroll= \"1\"\n\t\t\t\t\tdata-offset= \"30\"\n\t\t\t\t\tstyle=\"\"\n\t\t\t\t>\n\t\t\t\t<div class=\"uagb-toc__wrap\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"uagb-toc__title\">\n\t\t\t\t\t\t\tTabla de contenidos\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"uagb-toc__list-wrap \">\n\t\t\t\t\t\t<ol class=\"uagb-toc__list\"><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#la-eficiencia-energ\u00e9tica-de-la-fotos\u00edntesis\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">La eficiencia energ\u00e9tica de la fotos\u00edntesis<\/a><ul class=\"uagb-toc__list\"><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#energ\u00eda-absorbida-y-energ\u00eda-almacenada\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">Energ\u00eda absorbida y energ\u00eda almacenada<\/a><li class=\"uagb-toc__list\"><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#la-energ\u00eda-de-la-luz-y-las-longitudes-de-onda\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">La energ\u00eda de la luz y las longitudes de onda<\/a><ul class=\"uagb-toc__list\"><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#las-ficobilinas-y-los-carotenoides\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">Las ficobilinas y los carotenoides<\/a><\/li><\/ul><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#relaci\u00f3n-entre-energ\u00eda-real-y-eficiencia-fotosint\u00e9tica-m\u00e1xima\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">Relaci\u00f3n entre energ\u00eda real y eficiencia fotosint\u00e9tica m\u00e1xima<\/a><\/ul><\/ol>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">La eficiencia energ\u00e9tica de la fotos\u00edntesis<\/h2>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Energ\u00eda absorbida y energ\u00eda almacenada<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"has-drop-cap\">La eficiencia energ\u00e9tica de la fotos\u00edntesis es la relaci\u00f3n entre la energ\u00eda de la luz absorbida y la energ\u00eda almacenada. La energ\u00eda qu\u00edmica almacenada es la diferencia entre la contenida en ox\u00edgeno gaseoso y de los productos de compuestos org\u00e1nicos, agua, di\u00f3xido de carbono y otros reactivos.<\/p>\n\n\n\n<p>La cantidad de energ\u00eda almacenada s\u00f3lo puede estimarse, ya que muchos productos se forman y var\u00edan seg\u00fan las especies de plantas y las condiciones ambientales. Se puede utilizar la ecuaci\u00f3n de la formaci\u00f3n de glucosa para aproximar el proceso de almacenamiento real; la producci\u00f3n de un mol (es decir, 6,02 \u00d7 10<sup>23<\/sup>&nbsp;mol\u00e9culas) de ox\u00edgeno, resulta en una sexta parte de almacenamiento de glucosa, alrededor de unas 117 kilocalor\u00edas de energ\u00eda qu\u00edmica. Esta cantidad debe compararse con la energ\u00eda de luz absorbida necesaria para producir un mol de ox\u00edgeno, con el fin de calcular la eficiencia de la fotos\u00edntesis.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">La energ\u00eda de la luz y las longitudes de onda<\/h3>\n\n\n\n<p>La luz puede ser descrita como una ola de part\u00edculas conocidas como fotones; \u00e9stas son unidades de energ\u00eda o cuantos de luz. La cantidad (N) de radiaci\u00f3n de fotones se llama un \u00abEinstein\u00bb. La energ\u00eda de la luz var\u00eda inversamente con la longitud de las ondas de fotones; es decir, a m\u00e1s corta longitud de onda, mayor es el contenido de energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\n<p>La energ\u00eda (e) de un fot\u00f3n est\u00e1 dada por la ecuaci\u00f3n E = hc \/ \u03bb, donde c es la velocidad de la luz, h es la constante de Planck (nombre del descubridor de esta constante), y \u03bb es la longitud de onda de la luz.<\/p>\n\n\n\n<p>La energ\u00eda (E) de un einstein es E = Ne = Nhc \/ \u03bb = 28.600 \/ \u03bb, dando E en kilocalor\u00edas y \u03bb en nan\u00f3metros (nm; 1 nm = 10<sup>-9<\/sup>&nbsp;metros). Un Einstein de la luz roja con una longitud de onda de 680 nm tiene una energ\u00eda de alrededor de 42 kcal. La luz azul tiene una longitud de onda m\u00e1s corta y por lo tanto m\u00e1s energ\u00eda que la luz roja.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\"><img title=\" \"decoding=\"async\" src=\"https:\/\/natureduca.com\/images_cienc\/fotosintesis_eficiencia1.jpg\" alt=\" \"><br>En la gr\u00e1fica pueden observarse los puntos de mayor energ\u00eda de la luz seg\u00fan su espectro; la luz azul y la roja son los que poseen mayor energ\u00eda. Los puntos de m\u00e1xima tasa fotosint\u00e9tica y de absorci\u00f3n se corresponden con esas dos zonas del espectro.<\/p>\n\n\n\n<p>Independientemente de si la luz es de color azul o roja se requiere, no obstante, el mismo n\u00famero de einsteins para la fotos\u00edntesis por mol de ox\u00edgeno formado. La parte del espectro solar utilizado por las plantas tiene una longitud de onda media estimada de 570 nan\u00f3metros. Por lo tanto, la energ\u00eda de la luz que se utiliza durante la fotos\u00edntesis es de aproximadamente 28.600\/570, o 50 kilocalor\u00edas por einstein.<\/p>\n\n\n\n<p>Con el fin de calcular la cantidad de energ\u00eda de la luz involucrados en la fotos\u00edntesis, se necesita otro valor: el n\u00famero de einsteins absorbidos por mol de ox\u00edgeno. Esto se llama \u00abrequisito cu\u00e1ntico\u00bb, y el m\u00ednimo requerido para la fotos\u00edntesis en condiciones \u00f3ptimas es de aproximadamente 9. Por lo tanto la energ\u00eda utilizada es de 9\u00d750 \u00f3 450 kilocalor\u00edas por mol de ox\u00edgeno. As\u00ed pues, el porcentaje de rendimiento energ\u00e9tico m\u00e1ximo estimado de la fotos\u00edntesis, es la energ\u00eda almacenada por mol de ox\u00edgeno (recordemos que se estiman unas 117 kilocalor\u00edas por mol), divididos entre 450; es decir, 117\/450, resultando en un 26%.<\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Las ficobilinas y los carotenoides<\/h4>\n\n\n\n<p>Las plantas responden al proceso fotosint\u00e9tico en diferentes grados de absorci\u00f3n dependiendo de la longitud de onda de la luz incidente y de sus tipos de pigmentos. As\u00ed, determinados pigmentos del grupo de las ficobilinas, como la ficocianina y la ficoeritrina, act\u00faan como sustancias que absorben la luz ampliando la gama fotosint\u00e9tica de las plantas que poseen estos pigmentos, como las algas rojas (rodof\u00edceas) en el caso de las ficoeritrinas, o las algas azul-verde (cianof\u00edceas) en el caso de las ficocianinas.<\/p>\n\n\n\n<p>En las rodof\u00edceas, la ficoeritrina absorbe los espectros de luz verde, verde-azul y amarillo. Por su parte, en las cianof\u00edceas, la ficocianina absorbe la luz anaranjada y la roja, especialmente la pr\u00f3xima a los 620 nm, y emite fluorescencia pr\u00f3ximo a 650 nm, salvando las diferencias que haya entre las diferentes especies.<\/p>\n\n\n\n<p>Aunque las clorofilas son los pigmentos principales de las plantas terrestres, existen otros pigmentos capaces de absorber la radiaci\u00f3n de luz que se encuentra en el espectro del azul y verde, a la vez que reflejan las longitudes de onda del rojo, naranja y amarillo. Estos pigmentos son los llamados carotenoides, propios por ejemplo de hortalizas como la zanahoria.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\"><img title=\" \"decoding=\"async\" src=\"https:\/\/natureduca.com\/images_cienc\/fotosintesis_eficiencia2.jpg\" alt=\" \"><br>En la gr\u00e1fica se pueden observar los diferentes grados de absorci\u00f3n seg\u00fan el tipo de pigmento y longitud de onda en el espectro<\/p>\n\n\n\n<p>Los carotenoides no s\u00f3lo tienen las propiedades citadas, sino que cumplen adem\u00e1s unas importantes funciones de equilibrio fotosint\u00e9tico de las plantas verdes, por ejemplo, act\u00faan como disipadores de calor cuando la clorofila sufre un exceso de excitaci\u00f3n energ\u00e9tica durante la fotos\u00edntesis; si no pudieran realizar esa absorci\u00f3n de energ\u00eda excedente, podr\u00eda transferirse al ox\u00edgeno y culminar con la destrucci\u00f3n de las c\u00e9lulas de la planta.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Relaci\u00f3n entre energ\u00eda real y eficiencia fotosint\u00e9tica m\u00e1xima<\/h3>\n\n\n\n<p>El porcentaje real de la energ\u00eda solar almacenada por las plantas es mucho menor que la m\u00e1xima eficiencia energ\u00e9tica de la fotos\u00edntesis. Un cultivo agr\u00edcola en el que la biomasa (peso seco total) almacenase hasta el 1% de la energ\u00eda solar total recibida es algo excepcional, aunque se han informado de casos de rendimientos m\u00e1s altos, hasta el 3,5%, en el caso de la ca\u00f1a de az\u00facar.<\/p>\n\n\n\n<p>Hay varias razones para esta diferencia entre la m\u00e1xima eficiencia de la fotos\u00edntesis y la energ\u00eda real almacenada en la biomasa. En primer lugar, m\u00e1s de la mitad de la luz solar incidente se compone de longitudes de onda demasiado largas para ser absorbidas, mientras que algunas restantes son reflejadas o se pierden en las hojas. En consecuencia, en el mejor de los casos las plantas pueden absorber s\u00f3lo alrededor del 34% de la luz solar incidente.<\/p>\n\n\n\n<p>En segundo lugar, las plantas deben llevar a cabo una variedad de procesos&nbsp; fisiol\u00f3gicos en los tejidos y las ra\u00edces de car\u00e1cter no fotosint\u00e9tico. Estos procesos, as\u00ed como la respiraci\u00f3n celular en todas las partes de la planta, consumen energ\u00eda de la que ya tienen almacenada.<\/p>\n\n\n\n<p>En tercer lugar, las tasas de fotos\u00edntesis con luz solar fuerte superan a veces las necesidades de las plantas, lo que resulta en la formaci\u00f3n de excesos de az\u00facares y almid\u00f3n. Cuando esto sucede, los mecanismos de regulaci\u00f3n de la planta ralentizan el proceso de la fotos\u00edntesis, lo que implica una mayor cantidad luz solar que no es usada.<\/p>\n\n\n\n<p>En cuarto lugar, en muchas plantas, la energ\u00eda se desperdicia por el proceso de la fotorrespiraci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n<p>Por \u00faltimo, la etapa de crecimiento puede durar s\u00f3lo unos pocos meses del a\u00f1o, y no utilizarse la luz solar recibida durante otros periodos. Adem\u00e1s, cabe indicar que si s\u00f3lo son considerados los productos agr\u00edcolas (por ejemplo, semillas, frutas, tub\u00e9rculos&#8230;) en lugar de la biomasa total, para la medida del producto final en el proceso de conversi\u00f3n de energ\u00eda fotosint\u00e9tica, entonces la eficiencia cae a\u00fan m\u00e1s.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center\"> <a href=\"https:\/\/natureduca.com\/aula\/indice-ecologia\/\"><img title=\" \"decoding=\"async\" src=\"https:\/\/natureduca.com\/logos\/1ciencia2.jpg\" alt=\" \"><br><span style=\"font-size: medium;\">\u00cdndice Ecolog\u00eda<\/span><\/a> <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La eficiencia energ\u00e9tica de la fotos\u00edntesis Energ\u00eda absorbida y energ\u00eda almacenada La eficiencia energ\u00e9tica de la fotos\u00edntesis es la relaci\u00f3n entre la energ\u00eda de la luz absorbida y la energ\u00eda almacenada. 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