SESIÓN DE
APRENDIZAJE 9
¿CÓMO SE ALIMENTAN LAS PLANTAS Y COMO ES EL IMPACTO QUE TIENEN EN NUESTRA VIDA?
1. ¿CÓMO EMPEZAMOS?
·
Hola queridos(as) alumnos (as) vamos a iniciar la
clase de hoy, recordando lo aprendido en la sesión anterior mediante la siguiente
pregunta.
ü ¿Cómo influye el medio
ambiente en nuestra salud?
ü ¿Qué acciones
has realizado para que el medio ambiente no afecte tu salud?
·
No
olvides que es importante poner en práctica
las medidas preventivas para evitar
el contagio del coronavirus.
Explican cómo a través de los procesos de la fotosíntesis las plantas produce energía y se alimentan y el impacto que tienen en nuestra vida observando videos y organizadores visuales para entender la producción de sustancias orgánicas.
3. ¿QUÉ HARÉ?
La mayoría de nuestros hogares cuenta con un jardín, un huerto o están rodeados de plantas que les proveen de alimentos u otros beneficios, las cuidamos pero, no nos hemos detenido a pensar y buscar explicaciones acerca de los fenómenos que ocurren al interior de ellas y sobre la relevancia para nuestra vida y la vida en el planeta, responde las preguntas: ¿Cómo se sostiene la vida en el planeta? y ¿cómo el saber de cómo se alimentan las plantas ayudaría a mejorar su cultivo en el hogar?
·
Observa
con mucha atención el siguiente vídeo.
·
Responde
las siguientes preguntas.
ü
¿Cómo se alimentan las plantas?
ü
¿Qué órganos interviene en la
alimentación de las plantas?
ü
¿Qué producen las plantas al realizar
la fotosíntesis?
ü
¿Cuál es la importancia de las plantas
para los seres vivos?
· A continuación, explicaremos como se alimentan las plantas:
INTRODUCCIÓN
Tú,
como todos los organismos de la Tierra, eres una forma de vida basada en
carbono. Es decir, las moléculas complejas de tu increíble cuerpo se forman con
base en esqueletos de carbono ¿te has preguntado alguna vez de dónde
proviene todo ese carbono?
Resulta
que los átomos de carbono de tu cuerpo alguna vez fueron parte de las moléculas
de dióxido de carbono CO2 del aire y y de otras formas de vida gracias a la segunda
etapa de la fotosíntesis, conocida como ciclo
de Calvin (o las reacciones
independientes de la luz).
NUTRICIÓN DE LAS PLANTAS
Las plantas fabrican sus propios
alimentos mediante un proceso denominado fotosíntesis. Para
ello, solo necesitan la energía del Sol, agua, un gas llamado dióxido de
carbono y sales minerales. El agua y las sales minerales las obtienen del
suelo, y el dióxido de carbono lo absorben del aire. Por eso no necesitan que
les des comida todos los días; solo tienes que ponerles tierra y regarlas de
vez en cuando.
Las plantas cuentan con una sustancia, denominada clorofila, que utilizan para absorber la energía del Sol. Gracias al proceso de la fotosíntesis, las plantas producen azúcar (hidratos de carbono) y oxígeno.
Por tanto, la alimentación de las plantas tiene lugar de la siguiente manera:
1. Las raíces absorben el agua y las sales minerales presentes en el suelo, que constituyen la savia bruta.
2. La savia bruta es transportada por unos tubos que hay en el tallo hasta las hojas.
3. En la hoja tiene lugar la fotosíntesis, y la savia bruta se transforma en savia elaborada, que es el verdadero alimento de las plantas.
4. La savia elaborada desciende por el tallo y es transportada a toda la planta.
EL CICLO DE CALVIN
En las plantas, el dióxido de carbono (2) entra al interior de las hojas a través de unos poros llamados estomas y se difunde hacia el estroma del cloroplasto, el sitio en el cual se producen las reacciones del ciclo de Calvin, donde se sintetiza el azúcar. Estas reacciones también se llaman reacciones independientes de la luz, porque la luz no las causa directamente.
En el ciclo de Calvin, los átomos de carbono del CO2 se fijan (se incorporan a moléculas orgánicas) y se utilizan para formar azúcares de tres carbonos. Este proceso es estimulado por el ATP y NADPH que provienen de las reacciones luminosas, y depende de ellos. A diferencia de las reacciones dependientes de la luz, que ocurren en la membrana tilacoidal, las reacciones del ciclo de Calvin ocurren en el estroma (espacio interior de los cloroplastos)
·
Responde:
¿Para qué se realiza la fotosíntesis?
¿Cuál es el impacto de la fotosíntesis en nuestras vidas?
·
Comenta
el caso con la persona que te acompaña y anota en tu cuaderno.
· Escribe las hipótesis a
las siguientes preguntas en tu cuaderno porque más adelante serán corroboradas
como verdaderas o falsas.
·
A
continuación, vamos a explicar ¿Cuál es
el impacto de la fotosíntesis en nuestras vidas?
· Para dar respuesta a la pregunta vamos
a profundizar en el siguiente resumen:
IMPORTANCIA DE LA FOTOSÍNTESIS
Tal y como dijimos antes, la fotosíntesis es un proceso
vital y central en el ecosistema mundial, debido a múltiples razones. La
primera y más evidente es que satura
la atmósfera con
oxígeno, gas indispensable
para la respiración tanto en el agua como en el aire. Sin plantas, sencillamente nos sofocaríamos.
Por otro lado, al absorberlo del medio circundante, las plantas ayudan a fijar el CO2 en
sus cuerpos, convertido en materia orgánica, liberando la
atmósfera de su presencia. Este gas, que exhalamos al respirar, es
potencialmente tóxico.
Por eso, la disminución de la vida vegetal en el planeta incide en el aumento de este gas en la atmósfera, donde actúa como un agente del calentamiento global, o sea, como un gas de efecto invernadero, impidiendo que el exceso de calor se irradie hacia afuera de la atmósfera. Se estima que cada año, los organismos foto sintéticos fijan como sustancias orgánicas alrededor de 100.000 millones de toneladas de carbono.
•
Comparte tus ideas con tu
familia y pon en práctica en
tu hogar y comunidad.
4. ¿QUÉ APRENDÍ HOY?
Responde correctamente la pregunta en el
siguiente cuestionario.
5. ME PREGUNTO:
Desarrolla
en tu cuaderno la meta cognición.
6. MÁS INFORMACIÓN:
LA
FOTOSÍNTESIS
1. ¿EN QUÉ CONSISTE?
La fotosíntesis es el proceso bioquímico mediante el
cual las plantas convierten materia inorgánica en materia orgánica, aprovechando la energía proveniente de
la luz solar. Este es el principal proceso de nutrición no sólo de las
plantas sino también de otros organismos
autótrofos dotados
de clorofila,
Es uno de los
mecanismos bioquímicos más importantes del planeta ya que implica la
fabricación de nutrientes orgánicos que almacenan la energía lumínica del Sol en
distintas moléculas útiles
(carbohidratos). Por eso su nombre proviene de las voces griegas foto, “luz”, y synthesis, “composición”.
Posteriormente, las moléculas orgánicas sintetizadas pueden ser empleadas como fuente
de energía química para sostener
procesos vitales, como la respiración celular y el metabolismo.
Para llevar a cabo la
fotosíntesis, se
requiere de la presencia de clorofila, un pigmento sensible a
la luz solar, el mismo que les confiere a las plantas su coloración verde
característica. Dicho pigmento se encuentra en los cloroplastos, estructuras
celulares de diverso tamaño que son propias de las células vegetales,
especialmente las células foliares (de las hojas).
Los organismos capaces de
llevar a cabo la fotosíntesis son las plantas (tanto acuáticas como terrestres)
y helechos, las algas y ciertos tipos de bacterias de vida libre.
Pueden hacerlo de dos formas reconocibles:
·
Fotosíntesis
oxigénica,
aquella que no sólo produce azúcares útiles para la planta, sino que también
consume dióxido de carbono (CO2) y subproduce oxígeno (O2).
·
Fotosíntesis
anoxigénica,
aquella que no produce oxígeno (O2), sino que aprovecha la luz solar
para romper moléculas de sulfuro de hidrógeno (H2S), liberando
azufre al medio circundante o acumulándolo dentro de las bacterias que son
capaces de llevarla a cabo.
Este intercambio de
gases es
fundamental para el ecosistema y para la vida tal y como los
conocemos, dado que permite la creación y circulación de la materia orgánica y
la fijación de materia inorgánica. Además, la fotosíntesis
oxigénica es fundamental para la respiración,
que funciona intercambiando gases a la inversa.
2.
CARACTERÍSTICAS DE LA FOTOSÍNTESIS
La salamandra moteada es uno de los pocos
animales que pueden realizar fotosíntesis.
A grandes rasgos, la
fotosíntesis se caracteriza por lo siguiente:
·
Es
un proceso bioquímico de obtención de materiales orgánicos, o sea, de síntesis de nutrientes, a partir
de elementos inorgánicos como el agua, el CO2 o
el nitrógeno.
·
Puede
ser llevada a cabo
por diversos organismos autótrofos o semiautótrofos, siempre y
cuando posean el pigmento de la clorofila. Es característico de plantas,
árboles, helechos, algas, fitoplancton y diferentes bacterias. Sólo
algunos pocos animales son capaces de fotosíntesis, entre ellos la babosa
marina Elysia
chlorotica y la salamandra moteada Ambystoma maculatum (gracias
a la simbiosis con un alga).
·
Se
estima que los primeros organismos fotosintéticos surgieron en la Tierra hace unos 3.460 millones de años.
·
Generalmente
subproduce oxígeno,
que es liberado al medio circundante. Aunque también existen variantes
anoxigénicas (no productoras de oxígeno).
·
Fue
descubierta por un conjunto sucesivo de científicos del siglo XVIII, XIX y
XX. El primero en
demostrar la generación de oxígeno en los vegetales fue el clérigo inglés
Joseph Priestley (1732-1804) y el primero en formular su
funcionamiento bioquímico el norteamericano Melvin Calvin
(1911-1997), lo cual le valió el Premio Nobel de Química.
FASES DE LA FOTOSÍNTESIS
La etapa fotoquímica
de la fotosíntesis se produce en presencia de luz solar.
La fotosíntesis como
proceso químico ocurre en dos etapas diferenciadas: la clara y la oscura,
llamadas así porque únicamente en la primera interviene la presencia de luz
solar (lo cual no significa que la segunda ocurra durante la noche).
·
Etapa
clara o fotoquímica,
en la que se dan las reacciones biolumínicas en el interior de la planta. Todo
empieza cuando la molécula de clorofila entra en contacto con la radiación
solar, y los electrones de sus capas exteriores son
excitados, desencadenando una cadena de transporte de electrones (semejante a
la electricidad). Con dicha energía y en presencia
de agua,
se sintetizan entonces dos distintas moléculas: ATP (adenosín trifosfato) y NADPH
(nicotín adenín dinucleótido fosfato), en un proceso llamado fotofosforilación,
y que puede ser acíclica (oxigénica) o cíclica (anoxigénica).
·
Etapa
oscura o sintética,
esta fase tiene lugar en la matriz o estoma de los cloroplastos, aprovechando
las moléculas generadas durante la fase previa, para sintetizar sustancias orgánicas a través de un
circuito de reacciones químicas conocido como el Ciclo
de Calvin-Benson.
Mediante diferentes enzimas y aprovechando el dióxido de
carbono, así como distintos nitratos o fosfatos, pueden sintetizarse
distintos compuestos de carbono, compuestos de
nitrógeno o compuestos de azufre, necesarios para la manutención y el
crecimiento del organismo autótrofo.
IMPORTANCIA DE LA FOTOSÍNTESIS
La fotosíntesis libera
oxígeno en la atmósfera y en el agua.
Tal y como dijimos
antes, la fotosíntesis es un proceso vital y central en el ecosistema mundial,
debido a múltiples razones. La primera y más evidente es que satura la atmósfera con oxígeno, gas indispensable
para la respiración tanto en el agua como en el aire. Sin plantas, sencillamente nos sofocaríamos.
Por otro lado, al
absorberlo del medio circundante, las
plantas ayudan a fijar el CO2 en sus cuerpos,
convertido en materia orgánica, liberando la atmósfera de su presencia. Este
gas, que exhalamos al respirar, es potencialmente tóxico.
Por eso, la
disminución de la vida vegetal en el planeta incide en el aumento de este gas
en la atmósfera, donde actúa como un agente del calentamiento global, o sea, como un gas
de efecto invernadero, impidiendo que el
exceso de calor se irradie hacia afuera de la atmósfera. Se estima que cada
año, los organismos fotosintéticos fijan como sustancias orgánicas alrededor de
100.000 millones de toneladas de carbono.
5.
FÓRMULA DE LA FOTOSÍNTESIS
La fórmula química de
la fotosíntesis oxigénica sería, en principio, la siguiente:
Lo cual generalmente
se da en la siguiente proporción (para el caso de la glucosa):
6CO2 + 6H2O + luz
solar → C6H12O6 +
6O2
RUBRICA DE
EVALUACIÓN SESIÓN 8
COMO INFLUYE EL MEDIO AMBIENTE EN NUESTRA SALUD Y COMO LA CIENCIA Y LA TECNOLOGIA AYUDA A PLANTEAR MEDIDAS SALUDABLES?
Tus respuestas al cuestionario de la Sesión 8 será evaluadas con la siguiente rubrica.
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