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2.1.Importancia de la Fotosíntesis en el Ecosistema

Objetivos

OA1  Comprender el proceso de fotosíntesis haciendo énfasis en las sustancias que requiere y las sustancias que produce este proceso.

Conocimiento previo

Observa la siguiente imagen y contesta las preguntas a continuación. 

Preguntas

1) ¿De qué forma el perro obtiene su energía para desarrollar sus actividades?

2) ¿De qué forma la planta obtiene su energía para desarrollar sus actividades vitales?

Organismos autótrofos y heterótrofos

Todos los seres vivos necesitan de materia y energía para vivir, y los seres humanos no somos la excepción. ¿De dónde obtenemos esta materia y energía? Si piensas de qué te alimentas día a día, te darás cuenta de que todo lo que consumes se relaciona con seres vivos. Por ejemplo, los alimentos, como el pan, la leche, los huevos, las legumbres y las frutas, provienen de plantas y de animales. Es así, entonces, que los organismos dependemos de la interacción con otros seres vivos y con el ambiente para nutrirnos y crecer. En la naturaleza los seres vivos pueden conseguir su alimento a través de dos mecanismos: fabricándolo u obteniéndolo de otro ser vivo.

Los seres vivos que fabrican su propio alimento se denominan autótrofos (de auto, uno mismo, y trofo, alimento). Algunos de estos organismos realizan un proceso conocido como fotosíntesis para producir glucosa, su alimento. A continuación se presentan algunos ejemplos de organismos autótrofos. 

Los seres vivos que son incapaces de fabricar glucosa por sí solos y deben obtener su alimento de otros organismos, se denominan heterótrofos (de hetero, distinto y trofo, alimento). Entre estos seres vivos encontramos a los animales, los hongos y microorganismos como las bacterias y los protozoos. A continuación se presentan algunos ejemplos de organismos heterótrofos. 

 

Video resumen sobre organismos autótrofos y heterótrofos 


¿Qué es la fotosíntesis?

La palabra fotosíntesis significa producir (síntesis) a través de la luz (foto). Este proceso ocurre principalmente en las hojas de las plantas. Lo que hacen los organismos fotosintéticos es utilizar componentes del medio ambiente: luz, dióxido de carbono y agua para fabricar glucosa, sustancia rica en energía química. Este proceso es esencial para el desarrollo y sobrevivencia tanto del organismo fotosintetizador como de quienes se alimentan de él.

¿Cómo crees que los investigadores llegaron a explicar con claridad en qué consiste este importante proceso realizado por los organismos fotosintetizadores? Este hallazgo, al igual que muchos otros, es el resultado del aporte de distintos científicos que contribuyeron al conocimiento de este proceso. Te invitamos a conocer el primer experimento que sirvió para dilucidarlo.

Experimento de Van Helmont 

Video explicativo del experimento de Van Helmont 


Reflexiona

Requerimientos y productos de la fotosíntesis

1) Lo que requiere la planta para realizar fotosíntesis 

A) Luz: la luz es un componente fundamental para que se lleve a cabo la fotosíntesis. Las células de las partes verdes de las plantas, hojas y tallo, tienen cloroplastos, estructuras de las células vegetales que poseen clorofila en su interior, un pigmento que permite captar la luz del sol. Con la luz que es captada en los cloroplastos de las partes verdes de la planta, el agua que ingresa a través de las raíces y el dióxido de carbono que entra por los estomas, la planta puede fabricar glucosa.
Es en la glucosa, entonces, donde queda finalmente almacenada la energía, en forma de energía química, que la planta utilizará para satisfacer sus necesidades vitales.

B) Agua: el agua es un nutriente indispensable para los seres vivos. Las plantas obtienen el agua a través de las raíces, estructuras especializadas que por medio de sus pelos absorbentes aumentan la capacidad de absorción de este nutriente. Junto con el agua, las plantas pueden obtener, además, sales minerales disueltas en ella, la denominada savia bruta, que será transportada hacia todas sus partes.

c) Dióxido de Carbono (CO2): El dióxido de carbono, gas que se obtiene como desecho de la respiración de organismos autótrofos  y heterótrofos, como nosotros, ingresa a la planta a través de sus hojas. Estas poseen en la cara inferior (envés) unas células de aspecto curvo, llamadas oclusivas, entre las cuales se forman unos poros llamados estomas. Por estos poros ingresa el dióxido de carbono hacia el interior de las hojas. Las células oclusivas modifican su volumen, lo que permite que el estoma se abra y se cierre, regulando así el ingreso de dióxido de carbono y salida de vapor de agua y oxígeno desde la planta.

2) Lo que produce la planta al realizar fotosíntesis 

1) Oxígeno (O2): Durante el proceso de fotosíntesis, los organismos autótrofos liberan oxígeno como desecho. Este gas, producido al interior de cada una de las células que realizaron fotosíntesis, sale de la planta a través de los estomas para llegar a la atmósfera. La producción de oxígeno y su liberación es fundamental para la sobrevida de los organismos heterótrofos en el ecosistema. Gracias a las plantas y los demás organismos autótrofos existe la vida en el planeta tal como la conocemos. Es importante mencionar que los organismos autótrofos también necesitan oxígeno para poder sobrevivir, por lo tanto, parte de ese oxígeno producido es utilizado por las plantas para sus actividades vitales, ya que ellas también respiran.

2) La glucosa: la glucosa es el alimento de la planta y la materia prima que sirve para la formación de otras sustancias que esta necesita. La glucosa, formada en los cloroplastos de las hojas y tallos, es transportada a todas las células de la planta en la denominada savia elaborada, que viaja por los tallos.
La glucosa se almacena en la planta, en forma de almidón, principalmente en tallos y raíces, para que esta la pueda utilizar en el corto, mediano y largo plazo.

Imagen resumen sobre requerimientos y productos de la fotosíntesis 

Video resumen sobre el proceso de fotosíntesis

El siguiente video muestra en detalle lo que es el proceso de fotosíntesis y lo que se requiere y produce. 


Importancia de la fotosíntesis para los seres vivos

Como ya estudiamos, producto de la fotosíntesis se obtiene oxígeno, gas fundamental para la mayoría de los seres vivos, quienes lo incorporan a su organismo a partir del proceso de respiración. Analicemos el siguiente montaje experimental realizado por el químico inglés Joseph Priestley, que nos permitirá comprender de qué manera se relacionan la fotosíntesis y la respiración.

A partir de los resultados, podemos inferir que el oxígeno (O2) que liberan las plantas producto de la fotosíntesis es utilizado por el ratón y por la planta misma, quienes lo incorporan a su organismo a través de la respiración. En este proceso, a su vez, el ratón elimina dióxido de carbono (CO2) al ambiente, gas que utiliza la planta en la fotosíntesis para producir glucosa, que constituye la fuente de energía necesaria para sus procesos vitales.