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.
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FOTOSINTESIS
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• EXPERIMENTO DE VAN HELMONT
Riego con agua de lluvia
o agua destilada
5 años
Peso árbol: 2.30 Kg
Peso tierra: 90.71 Kg
Peso árbol: 76.74 Kg
Peso tierra: 90.66 Kg
Variación peso árbol: 74.44 Kg
Peso tierra:
-0.05 Kg
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• 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.
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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.
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• 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.
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• 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:
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FOTOSINTESIS
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• 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.
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• T.W.Engelmann
(1883):
• 1)La eficiencia de la
fotosíntesis varía en
relación con las
distintas

del
espectro.
• 2) Las bacterias
móviles sensibles al
O2 son atraídas hacia los cloroplastos, los lugares de
producción de O2.
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EXPERIMENTO DE
ENGELMANN
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• 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.
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Posteriormente se indicó que la porción sensible a la T también
puede limitarse reduciendo la [CO2 ], en tanto que la porción
insensible a la T no requiere CO2.
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• 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.
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• 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
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• 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
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• 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
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• Severo Ochoa y Roman Vishniac (1950)
descubrieron el aceptor biológico de H en los
cloroplastos: el NADP+ .
luz
• 2H2O + 2NADP+
2NADPH + 2H + + O2
cloroplastos
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FOTOSINTESIS
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• 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.
Válvula
14CO
inyectado
como H214CO3
2
Metanol caliente
para matar rapidamente las
algase inicio de la extracción
de los prouctos solubles de la
fotosíntesis
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EXPERIMENTO DE CALVIN
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EXPERIMENTO
DE CALVIN
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• 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).
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• 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.
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