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FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI. 2. FOTOSINTESIS RESE
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1. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 1 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA Los griegos : las plantas obtienen su alimento directamente del suelo.
Jean Baptiste Van Helmont(1648): las plantas obtienen su alimento a partir del agua con la cual eran regadas.
Stephen Hales(1727): las plantas obtienen parte de su alimento a partir del aire, sin especificar de que compuesto químico se trataba.
2. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 2 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA EXPERIMENTO DE VAN HELMONT
3. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 3 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA Joseph Priestley(1774): las plantas tienen la capacidad de renovar el aire contaminado como producto de la combustión o de la respiración. En ningún momento habló de la liberación de CO2 ya que esta molécula fue descubierta posteriormente por Black en 1777.
4. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 4 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA Jan Ingenhouz(1779) : para que los experimentos de Priestley puedan ser reproducidos se requiere:
a) La necesidad de la luz,
b) Este proceso sólo puede ser llevado a cabo por las partes verdes de las plantas,
c) Los tejidos vegetales también respiran.
5. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 5 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA Antoine Laurent de Lavoisier(1781): las plantas obtienen el material para su crecimiento ya sea del agua y de pequeñas cantidades de la tierra o del aire que rodea la planta.
Señaló 5 tipos de objetos implicados en dicho proceso:
- la parte verde de las plantas,
- la luz,
- el gas CO2,
- el agua y
- el gas O2.
6. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 6 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA Establecidas las moléculas químicas que participan en la fotosíntesis, se formuló la posible ecuación que resume el proceso:
CO2 + H20 CH20 + 02
Esta ecuación plantea 2 posibles orígenes para el O2 producido en este proceso, los cuales fueron señalados por 2 grupos de investigadores:
7. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 7 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA M. Bertholett (1748-1822): el O2 proviene de la molécula de agua;
Jean Senebier (1782) y Nicolás de Saussure(1804):el O2 proviene de la molécula de CO2.
Dutrochet (1837): el pigmento verde: clorofila era necesario para la fotosíntesis.
Julius Sachs (1862) : el almidón era el producto resultante de la asimilación del CO2 a la luz del Sol.
8. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 8 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA T.W.Engelmann (1883):
1)La eficiencia de la fotosíntesis varía en relación con las distintas ? del espectro.
2) Las bacterias móviles sensibles al
9. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 9 EXPERIMENTO DE ENGELMANN
10. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 10 FOTOSINTESIS F.F. Blackman (1905): interrelacionó los efectos de la luz y la T en la fotosíntesis. Encontró que a ? intensidades lumínicas la tasa de la fotosíntesis varía con la T, pero a ? intensidades de luz no es afectada por aquella.
11. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 11 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA F.F. Blackman : Se concluye que la fotosíntesis consiste por lo menos de 2 secuencias de reacciones:
una que requiere de luz, por lo que se le ha llamado reacción lumínica y,
la otra química enzimática que requiere de CO2 y no requiere de luz llamada reacción oscura o de Blackman.
12. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 12 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA Wilstatter y Stoll (1918) aislaron y caracterizaron los pigmentos verdes clorofilas a y b.
Cornelius Van Niel(1931): la similitud del proceso en bacterias fotosintéticas con el de las plantas superiores. Las bacterias fotosintéticas utilizan la siguiente reacción :
CO2 + 2H2S CH2O + 2S + H2O
Por analogía planteó que en las plantas superiores, el O2 liberado en la fotosíntesis debe provenir de la molécula de agua y no del CO2, tal como se indica a continuación:
CO2 + 2H2O CH2O + O2 + H2O
13. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 13 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA Samuel Ruben y Martín D.Kamen (1941): definieron el problema gracias a los avances de la energía nuclear, al descubrirse los isótopos radiactivos.
Ruben suministró al alga verde Chorella, agua radiactiva marcada a nivel de su O2 en la forma de H2O18 y descubrió que el O2 que se desprende en dicho proceso presenta la marca radiactiva, con lo cual queda demostrado que el O2 producido en la fotosíntesis proviene de la molécula de agua. La reacción que resume el proceso es:
CO2 + 2H218O CH2O + 18O2 + H2O
14. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 14 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA Robert Hill (1937) usando un aceptor artificial
de H (2-6 diclorofenol indofenol) simuló en el
laboratorio la fase luminosa:
luz
2H2O + 2A 2AH2 + O2
cloroplastos
15. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 15 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA Severo Ochoa y Roman Vishniac (1950) descubrieron el aceptor biológico de H en los cloroplastos: el NADP+ .
luz
2H2O + 2NADP+ 2NADPH + 2H + + O2
cloroplastos
16. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 16 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA Melvin Calvin y Andrew Benson describieron las reacciones de la fase oscura, conocida también como Ciclo de Calvin y Benson, (Premio Nobel de Química en 1961.
17. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 17 EXPERIMENTO DE CALVIN
18. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 18 EXPERIMENTO DE CALVIN
19. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 19 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA Robert Emerson (1940), propuso el: Efecto Emerson según el cual una combinación de luz a 600 y 700 nm proporciona una > tasa fotosintética que la suma de las tasas de las 2 ? por separado.
Las observaciones permitieron concluir que la fotosíntesis en las plantas incluye la interacción de 2 sistemas separados que dirigen las reacciones luminosas:
el FS I guiando las reacciones luminosas a ? de 700nm o menos, y
el FS II sólo luz de ? corta (< a 680 nm).
20. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 20 FOTOSINTESIS RESEÑA HISTORICA Daniel Arnon y colaboradores (1954) demostraron por primera vez la fotosíntesis en cloroplastos aislados de hojas de espinaca, usando para ello soluciones isotónicas de NaCl. Con estos experimentos se descubrió los procesos de:
- fotofosforilación cíclica (1954) y
- fotofosforilación no cíclica (1957) así como
- la participación de la ferredoxina NADP+ reductasa (1962).
R. Hill y F. Bendall (1960): Esquema Z según el cual la fase luminosa podría considerarse como un sistema de transporte de electrones en 2 pasos.
