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FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI. 2. FOTOSINTESIS RESE
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1. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 1 FOTOSINTESIS RESEA 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 qumico se trataba.
2. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 2 FOTOSINTESIS RESEA HISTORICA EXPERIMENTO DE VAN HELMONT
3. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 3 FOTOSINTESIS RESEA HISTORICA Joseph Priestley(1774): las plantas tienen la capacidad de renovar el aire contaminado como producto de la combustin o de la respiracin. En ningn momento habl de la liberacin de CO2 ya que esta molcula fue descubierta posteriormente por Black en 1777.
4. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 4 FOTOSINTESIS RESEA HISTORICA Jan Ingenhouz(1779) : para que los experimentos de Priestley puedan ser reproducidos se requiere:
a) La necesidad de la luz,
b) Este proceso slo puede ser llevado a cabo por las partes verdes de las plantas,
c) Los tejidos vegetales tambin respiran.
5. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 5 FOTOSINTESIS RESEA HISTORICA Antoine Laurent de Lavoisier(1781): las plantas obtienen el material para su crecimiento ya sea del agua y de pequeas cantidades de la tierra o del aire que rodea la planta.
Seal 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 RESEA HISTORICA Establecidas las molculas qumicas que participan en la fotosntesis, se formul la posible ecuacin que resume el proceso:
CO2 + H20 CH20 + 02
Esta ecuacin plantea 2 posibles orgenes para el O2 producido en este proceso, los cuales fueron sealados por 2 grupos de investigadores:
7. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 7 FOTOSINTESIS RESEA HISTORICA M. Bertholett (1748-1822): el O2 proviene de la molcula de agua;
Jean Senebier (1782) y Nicols de Saussure(1804):el O2 proviene de la molcula de CO2.
Dutrochet (1837): el pigmento verde: clorofila era necesario para la fotosntesis.
Julius Sachs (1862) : el almidn era el producto resultante de la asimilacin del CO2 a la luz del Sol.
8. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 8 FOTOSINTESIS RESEA HISTORICA T.W.Engelmann (1883):
1)La eficiencia de la fotosntesis vara en relacin con las distintas ? del espectro.
2) Las bacterias mviles sensibles al
9. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 9 EXPERIMENTO DE ENGELMANN
10. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 10 FOTOSINTESIS F.F. Blackman (1905): interrelacion los efectos de la luz y la T en la fotosntesis. Encontr que a ? intensidades lumnicas la tasa de la fotosntesis vara con la T, pero a ? intensidades de luz no es afectada por aquella.
11. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 11 FOTOSINTESIS RESEA HISTORICA F.F. Blackman : Se concluye que la fotosntesis consiste por lo menos de 2 secuencias de reacciones:
una que requiere de luz, por lo que se le ha llamado reaccin lumnica y,
la otra qumica enzimtica que requiere de CO2 y no requiere de luz llamada reaccin oscura o de Blackman.
12. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 12 FOTOSINTESIS RESEA 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 fotosintticas con el de las plantas superiores. Las bacterias fotosintticas utilizan la siguiente reaccin :
CO2 + 2H2S CH2O + 2S + H2O
Por analoga plante que en las plantas superiores, el O2 liberado en la fotosntesis debe provenir de la molcula de agua y no del CO2, tal como se indica a continuacin:
CO2 + 2H2O CH2O + O2 + H2O
13. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 13 FOTOSINTESIS RESEA HISTORICA Samuel Ruben y Martn D.Kamen (1941): definieron el problema gracias a los avances de la energa nuclear, al descubrirse los istopos radiactivos.
Ruben suministr al alga verde Chorella, agua radiactiva marcada a nivel de su O2 en la forma de H2O18 y descubri que el O2 que se desprende en dicho proceso presenta la marca radiactiva, con lo cual queda demostrado que el O2 producido en la fotosntesis proviene de la molcula de agua. La reaccin que resume el proceso es:
CO2 + 2H218O CH2O + 18O2 + H2O
14. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 14 FOTOSINTESIS RESEA HISTORICA Robert Hill (1937) usando un aceptor artificial
de H (2-6 diclorofenol indofenol) simul en el
laboratorio la fase luminosa:
luz
2H2O + 2A 2AH2 + O2
cloroplastos
15. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 15 FOTOSINTESIS RESEA HISTORICA Severo Ochoa y Roman Vishniac (1950) descubrieron el aceptor biolgico de H en los cloroplastos: el NADP+ .
luz
2H2O + 2NADP+ 2NADPH + 2H + + O2
cloroplastos
16. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 16 FOTOSINTESIS RESEA HISTORICA Melvin Calvin y Andrew Benson describieron las reacciones de la fase oscura, conocida tambin como Ciclo de Calvin y Benson, (Premio Nobel de Qumica 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 RESEA HISTORICA Robert Emerson (1940), propuso el: Efecto Emerson segn el cual una combinacin de luz a 600 y 700 nm proporciona una > tasa fotosinttica que la suma de las tasas de las 2 ? por separado.
Las observaciones permitieron concluir que la fotosntesis en las plantas incluye la interaccin 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 slo luz de ? corta (< a 680 nm).
20. FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI 20 FOTOSINTESIS RESEA HISTORICA Daniel Arnon y colaboradores (1954) demostraron por primera vez la fotosntesis en cloroplastos aislados de hojas de espinaca, usando para ello soluciones isotnicas de NaCl. Con estos experimentos se descubri los procesos de:
- fotofosforilacin cclica (1954) y
- fotofosforilacin no cclica (1957) as como
- la participacin de la ferredoxina NADP+ reductasa (1962).
R. Hill y F. Bendall (1960): Esquema Z segn el cual la fase luminosa podra considerarse como un sistema de transporte de electrones en 2 pasos.