7 - Cuestionario Prueba de Nivel 28-11-2016 - El Sol como principal fuente de energía - Camila Mella (4)

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1. El Sol como principal fuente de energía
Que ocurre con la Energía solar en porcentaje (%):
· 35%	Luz reflejada por la atmósfera
· 20%	Luz absorbida por la atmósfera
· 45% 	Luz que alcanza la superficie terrestre
· Solo un 1 a 2% de la luz es aprovechada en la fotosíntesis
La materia se compone de:
	Orgánica
	Compuesta principalmente por átomos de Carbono
	Inorgánica
	No posee átomos de Carbono en su estructura
El catabolismo y anabolismo actúa siempre de manera coordinada, para que:
· No sobre y falte ATP.
Existen dos modelos básicos de nutrición: 
	
	
	También se les llama
	Ejemplos:
	Autótrofos
	Aquellos que pueden utilizar la luz solar como fuente de energía, es decir, son organismos fotosintéticos
	Productores
	las células vegetales, las cianobacterias, y algunos protozoos
	Heterótrofos
	Aquellos que deben consumir materia orgánica del medio, degradando los alimentos que ingieren
	Consumidores
	Animales, hongos
Organismos autótrofos se encuentran en dos tipos:
	Fotosintetizadores
	Sintetizan sus nutrientes a partir de la energía que captan del Sol
	Quimiosintetizadores
	Utilizan la energía que se libera en reacciones químicas en las que participan compuestos inorgánicos
¿Qué tipo de organismos realizan quimiosíntesis?
· Solo algunas bacterias
A los organismos autótrofos se les denomina así porque son los únicos que pueden ingresar energía a los diferentes ecosistemas, sintetizando:
· Materia orgánica a partir de moléculas inorgánicas, como el CO2 y el H2O.
La obtención de energía en autótrofos y heterótrofos se realiza, mayoritariamente, a través del proceso de:
· Respiración celular
2. Fotosíntesis
La fotosíntesis es un proceso en el cual la mayoría de las plantas, algas y cianobacterias utilizan:
· La Luz del Sol para sintetizar nutrientes (obtener su propio alimento)
¿Qué elementos necesita la planta para realizar la fotosíntesis? ¿De dónde los obtiene?
· Agua del suelo
· Dióxido de carbono del aire
· Luz del sol.
La fotosíntesis la fotosíntesis se lleva a cabo en:
· Los cloroplastos
Los Cloroplastos son estructuras que contienen:
· Clorofila y otros pigmentos como los carotenoides.
Clorofila: 
· Pigmento fotosintético que interviene en la fotosíntesis.
La clorofila absorbe la energía de la luz y la transforma en:
· La energía química contenida en los carbohidratos, sintetizados a partir de CO2 y H2O.
En la fotosíntesis se producen dos sustancias imprescindibles para los seres vivos del ecosistema:
	Oxígeno (O2)
	Que se libera a la atmósfera
	Glucosa (C6H12O6
	Molécula de alto valor energético a partir de la cual se originan otras biomoléculas indispensables para los organismos, como proteínas, lípidos y otros azúcares (entre ellos el almidón).
El proceso de fotosíntesis consiste en una serie de reacciones químicas en las que se utilizan:
· Sustancias inorgánicas presentes en el ambiente (Agua y dióxido de carbono)
Para que se produzcan estas reacciones se necesita energía lumínica, la cual es transformada en:
· Energía química por los organismos fotosintéticos
Ecuación química de la Fotosíntesis: 
¿En qué tipo de energía es transformada la energía luminosa del sol a través de la fotosíntesis? 
· En Energía química
¿Qué es el almidón y cuál es su función?
· Son cadenas de moléculas de glucosa que las plantas crean para almacenar energía para uso futuro.
· Reserva energética para las plantas
¿Qué es la celulosa y cuál es su función?
· Es un hidrato de carbono que forman las paredes de las células vegetales
Estructuras fotosintéticas:
Las hojas son los órganos de las plantas, que contienen la mayor cantidad de:
· Clorofila 
La Clorofila se encuentra en:
· Los cloroplastos de las células de las plantas.
Estructura de una hoja: 
· Cutícula
· Epidermis superior
· Epidermis inferior
· Mesófilo en empalizada y Mesófilo esponjoso
· haces vasculares (Xilema y Floema)
· Los estomas
Las células de las hojas, son de 3 tipos:
· Células epidermis: Protegen que las hojas no pierdan agua
· Células del mesófilo en empalizada: Hacen fotosíntesis, ya que tienen + cloroplastos
· Células del mesófilo esponjoso: Están muy separadas para que circulen los gases (O2 y CO2)
Los estomas son pequeñas aberturas que se encuentran en:
· La superficie inferior de la hoja (envés). 
Función de los estomas:
· Permiten y regulan el intercambio de gases con la atmósfera y la pérdida de agua por parte de la planta (Entra CO2 y O2 y - Sale H2O (cuando la planta transpira)
Los estomas están formados 2 células llamadas:
· Células oclusivas, que permiten el intercambio de vapor de agua y otros gases entre la planta y el medio.
Entre las células oclusivas de un estoma existe un orificio cuya abertura es regulable, denominado:
· Ostiolo. 
La apertura y el cierre del estoma depende del grado de turgencia de las células oclusivas: 
	Si las células absorben agua y se hinchan
	El ostiolo se abre
	Si las células pierden agua, se vuelven flácidas
	El ostiolo se cierra
Las células guardianes, sus formas y volúmenes
	En un medio hipotónico
	El agua ingresa por osmosis
	Las células guardianes se hinchan
	Los estomas se abren
	El CO2 ingresa a la hoja
	En un medio hipertónico
	El agua sale por osmosis (transpiración)
	Las células guardianes se deshinchan
	Los estomas se cierran
	
Si el ostiolo se cierra por mucho tiempo, no entra CO2 y por lo tanto, la planta:
· No hace fotosíntesis y no se alimenta.
En condiciones normales los estomas están abiertos de día y:
· Cerrados de noche (de todas formas la planta utiliza el CO2 de la respiración celular)
¿Cómo ingresan el agua (H2O) y el dióxido de carbono (CO2) a la planta? 
· El agua ingresa por las raíces y luego es transportada hacia las hojas por conductos formados por un tejido llamado xilema. 
· El dióxido de carbono, penetra por las hojas, a través de unas estructuras denominadas estomas.
El cloroplasto está formado por una serie de estructuras que contienen:
· Pigmentos, capaces de absorber la luz y transformarla en energía química, la cual se almacena en los enlaces químicos de la molécula de glucosa.
Estructura del cloroplasto:
	Membrana externa
	3
	Posee transportadores específicos
	Membrana interna
	2
	Está ligada a los transportadores que posee la membrana externa
	Espacio intermembrana
	1
	
	Tilacoide
	7
	Estructura similar a una moneda, que posee la clorofila, y donde ocurre la fotosíntesis dependiente de la luz
	Estroma
	6
	Fluido interno entre el tilacoide y la membrana interna. Aquí ocurren la fase de la fotosíntesis independiente de la luz
	Grana
	8
	Estructura del cloroplasto compuesto por agrupación de tilacoides 
	Membrana tilacoidal
	10
	Es la membrana del tilacoide. En ella se encuentra la cadena transportadora de electrones y las clorofilas
	Membrana intergrana
	4
	
	Ribosomas
	9
	
	Molécula de DNA
	5
	
Transporte de sustancias al interior de una planta
El transporte de sustancias se lleva a cabo a través de:
· Los haces vasculares, los cuales se encuentran distribuidos entre las células del tejido vegetal. 
Los haces vasculares son largos tubos que recorren las hojas, tallos y raíces de la planta y se encuentran separados en dos conjuntos: 
· Xilema, encargado del transporte y suministro de agua y sales minerales
· Floema, por el que se transportan azúcares y otras moléculas orgánicas 
Pigmentos fotosintéticos
Cuando un fotón encuentra una molécula, puede suceder una de tres cosas:
	Reflejarse
	El fotón puede rebotar en la molécula
	Transmitirse
	El fotón puede pasar a través de la molécula
	Absorberse
	El fotón puede ser ABSORBIDO por la molécula. 
Esto es lo que ocurre con la clorofila y otros pigmentos
Los distintos pigmentos absorben la luz de:
· Diferentes longitudes de onda
Si se ilumina un pigmento con luz blanca, el color que vemos es:
· El color más reflejado o transmitido por el pigmento
De modo contrario, si un pigmento absorbe todas las longitudes de onda, se ve de color:
· Negro.
En el caso de las células vegetales, cuando observas una hoja, percibes el color verde debidoa que:
· La clorofila absorbe longitudes de onda que corresponden al color azul violeta y rojo, mientras que transmite y refleja las ondas cuyas longitudes corresponden al color verde.
La capacidad de un pigmento de absorber diferentes longitudes de onda se denomina:
· Absorbancia
La absorbancia puede medirse con un instrumento llamado:
· Espectrofotómetro. 
El gráfico que representa la absorción de la luz de un pigmento versus la longitud de onda se denomina:
· Espectro de absorción. 
Un espectro de absorción es una representación visual de qué tan bien un pigmento absorbe:
· Distintas longitudes de onda de luz visible
Los pigmentos fotosintéticos son los encargados de:
· Captar la energía lumínica que logra atravesar la atmósfera terrestre.
Los pigmentos fotosintéticos más conocidos son:
· Las clorofilas y carotenoides 
En las plantas, los pigmentos fotosintéticos se encuentran principalmente en:
· Las hojas, y en menor grado, en los tallos verdes.
La luz visible, que es una parte muy pequeña del espectro electromagnético, comprende las longitudes de onda que corresponden a los colores del:
· Arco iris. 
La clorofila a y b (curvas verde y azul, respectivamente) absorben con intensidad la luz:
· Violeta, azul y roja. 
Los carotenoides (curva anaranjada) absorben longitudes de onda:
· Azul y verde.
Los cloroplastos contienen varios pigmentos que absorben diferentes longitudes de onda. Estos son:
	La clorofila a
	Es el principal y da el color verde, por el tipo de longitudes de onda que absorbe
	La clorofila b
	Absorbe las longitudes azul y rojo naranjo que no captó la clorofila a, refleja el color verde amarillo
	Los carotenoides
	Son pigmentos accesorios que se encuentran en todos los cloroplastos y absorben luz azul y verde, se ven amarillos y anaranjados
Aunque los carotenoides están presentes en las hojas, su color queda enmascarado por:
· La clorofila verde que es más abundante. 
En el otoño, cuando las hojas comienzan a morir, la clorofila se degrada antes que los carotenoides y se aprecian los pigmentos:
· Amarillo anaranjado de los carotenoide (típicos del otoño).
El betacaroteno es un pigmento carotenoide que captó luz en los cloroplastos y produce el color:
· Anaranjado en algunas verduras, como las zanahorias.
Estructura y función de un fotosistema:
Un Fotosistema son:
· Moléculas que se encuentran en la membrana de los tilacoides, entre ellas la clorofila, que, como si fueran antenas, captan la energía luminosa y la transforman en energía química.
Fases de la fotosíntesis
La fotosíntesis comienza en:
· La membrana de los tilacoides, donde los pigmentos de los fotosistemas atrapan la energía lumínica y la transforman en energía química. 
La fotosíntesis está dividida en dos procesos diferentes:
· Dependiente de la luz (fase clara)
· Independiente de la luz (fase oscura)
Fase dependiente de la luz (fase clara).
· En esta fase, la luz del sol llega a la zona de los tilacoides, donde hay clorofila. 
La clorofila forma una estructura denominada:
· Complejo antena, el que es capaz de absorber la luz, y así comenzar una serie de reacciones químicas.
Las reacciones químicas realizadas en la fase dependiente de la luz darán origen a:
· Moléculas de ATP
· NADPH
Las moléculas de ATP y NADPH, que portan energía, serán utilizadas en:
· La siguiente fase, (fase independiente de la luz).
La Primera reacción de la fase clara es:
· La ruptura de la molécula de agua por la luz del sol (fotólisis). 
Proceso de la fotólisis del H2O:
· El oxígeno del H2O se libera al ambiente como O2.
· Los hidrógenos se unen al NADP+ formando NADPH
NADPH, coenzima cuya función es:
· Captar los hidrógenos que se liberan en la fase dependiente de la luz, cuando se produce la fotólisis del agua (donde se rompe la molécula de agua producto del impacto de la luz del sol contra ella).
Fase independiente de la luz (fase oscura) o ciclo de Calvin
· Esta fase ocurre en ausencia de luz, en el estroma del cloroplasto.
· En ella la energía lumínica no es necesaria.
Las sustancias que se utilizan en la fase oscura son:
· CO2, NADPH y ATP
En esta etapa las moléculas de NADPH (transportadora de energía) y ATP, se utilizan para:
· Sintetizar carbohidratos a partir de la captación del CO2 que ingresa a la planta por los estomas.
La Fase independiente de la luz, se realiza en el estroma de los cloroplastos, en donde el dióxido de carbono atmosférico fijado se transformará en:
· Un azúcar simple como es la glucosa
Las moléculas de glucosa posteriormente serán:
· Almacenadas como almidón o formarán parte de la pared celular de la planta
¿Es correcto afirmar que la fase independiente de luz se lleva a cabo solo en la oscuridad? 
· La fase independiente se luz se puede llevar a cabo tanto de día como de noche, porque no necesita de la energía lumínica
RESUMEN FASES FOTOSÍNTESIS:
	Fase
	Estructura en la que se lleva a cabo
	Reactante
	Productos
	Fase dependiente de la luz
	Tilacoide
	H2O 
	ATP, NADPH y O2
	Fase independiente de la luz
	Estroma
	CO2, ATP y NADPH
	Glucosa
BALANCE EN LA FOTOSÍNTESIS
Una vez que la planta sintetiza glucosa, esta puede utilizarse de variadas formas. Por ejemplo; 
· La unión de numerosas moléculas de glucosa forman polímeros como el almidón y la celulosa.
El almidón es una molécula de alto valor energético, que se almacena en:
· Tejidos de reserva
La celulosa es un constituyente de las paredes celulares y de diversos tejidos que brindan:
· Sostén a la planta
RELACIÓN ENTRE LA FOTOSÍNTESIS Y LA RESPIRACIÓN CELULAR
La fotosíntesis es un proceso que está íntimamente relacionado con:
· La respiración celular.
Los desechos de la respiración celular (CO2 y H2O) son utilizados por:
· Vegetales como reactantes de la fotosíntesis
El desecho de la fotosíntesis (O2) es utilizado en:
· La respiración. 
	Fotosíntesis y respiración celular
	Criterios / características
	Fotosíntesis
	Respiración celular
	Organelo donde ocurre
	Cloroplasto
	Mitocondria
	Requiere
	CO2 y H2O
	Glucosa y oxígeno
	Produce
	Glucosa y oxígeno
	CO2 y H2O
	¿Consume o libera energía?
	Se consume
	Se libera
Los intercambios gaseosos que se producen en la fotosíntesis y en la respiración celular corresponden a procesos contrarios, ya que:
· En la fotosíntesis se consume dióxido de carbono y se libera oxígeno
· En la respiración celular se consume oxígeno y se libera dióxido de carbono
Ciclo de las pentosas
La actividad principal de los cloroplastos es:
· La producción de glúcidos a partir de CO2 absorbido del aire
Además de glúcidos, ¿qué otras moléculas orgánicas se sintetizan en el cloroplasto?
· Casi todos los aminoácidos que las plantas necesitan para producir sus proteínas, ácidos grasos y carotenoides
El CO2 se une a un ciclo llamado:
· Ciclo de Calvin o ciclo de las pentosas
El CO2 se une a un ciclo llamado Ciclo de Calvin o ciclo de las pentosas, y se va transformando en diferentes sustancias químicas hasta que se produce:
· Una molécula de 3 carbonos, que a su vez se une a otras moléculas que salen de otros ciclos de Calvin, para formar glucosa u otras biomoléculas.
El ciclo de las pentosas comprende una serie de reacciones químicas secuenciales, de las cuales participan el NADPH y el ATP producidos en:
· Las fotofosforilaciones. 
En este proceso, seis moléculas de CO2 reaccionan con seis moléculas de ribulosa- 1,5-bifosfato, conocido por las siglas RuBP y producen al final:
· Dos moléculas de gliceraldehído-3-fosfato (PGAL), además de las seis moléculas de RuBP.
La reacción entre el CO2 y la ribulosa-1,5-bisfosfato (fijación del carbono) es catalizada por una enzima denominada:
· RuBisCo (ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa oxigenasa).
La fórmula que resume el ciclo de las pentosas se representa a continuación:
	6 CO2 + 12 NADPH + 18 ATP + 12 H+ 2 C3H6O3 + 12 NADP+ + 18 ADP + 18Pi + 6 H2O
Resumen ciclo de Calvin o ciclo de las pentosas:
El proceso se inicia con la incorporación de 6 moléculas de dióxido de carbono a las 6 moléculas de RuBP, bajo coordinación de laenzima RuBisCO. 
A cada vuelta completa, el ciclo produce 2 moléculas de glúcido con 3 carbonos (PGAL) y 6 moléculas de RuBP, listas para incorporar de nuevo CO2 y para reiniciar el ciclo otra vez.
3. Factores que afectan la fotosíntesis 
El rendimiento de la fotosíntesis, o la capacidad de las plantas para realizar el proceso fotosintético, depende, de:
· La temperatura
· La intensidad lumínica
· La concentración de dióxido de carbono (co2) en el aire
· La disponibilidad de agua en el suelo.
Existen tres factores importantes que pueden alterar la tasa fotosintética: 
· La temperatura, la intensidad lumínica y la concentración de dióxido de carbono.
La temperatura
Las plantas mantenidas en condiciones ideales de luminosidad y de concentración de dióxido de carbono atmosférico aumentan su tasa de fotosíntesis a medida que se eleva:
· La temperatura ambiental hasta aproximadamente 35 °C. 
Temperaturas muy elevadas (sobre 40°C) o muy bajas (menores a 20 °C) disminuyen:
· La tasa fotosintética.
Los 35 °C aproximadamente es la temperatura óptima para:
· La fotosíntesis.
Intensidad lumínica
La tasa fotosintética va aumentando conforme se incrementa:
· La intensidad lumínica, hasta alcanzar un valor límite, el punto de saturación (PSL), donde pese al crecimiento de la intensidad lumínica, la tasa fotosintética permanece estable.
La eficiencia del proceso también varía en función de las longitudes de ondas utilizadas, ya que la clorofila absorbe:
· Con más eficacia las luces azul, violeta y roja, y prácticamente no absorbe la luz verde.
Concentración de dióxido de carbono
A medida que aumentan las concentraciones de CO2 atmosférico, también se incrementa:
· La tasa fotosintética hasta un valor límite, luego del cual la fotosíntesis se hace constante
En condiciones normales de temperatura e intensidad lumínica, la concentración de CO2, es el factor:
· Limitante más importante de la fotosíntesis.
Disponibilidad de agua en el suelo
La disponibilidad de agua en el suelo, es decir, el abastecimiento hídrico del que dispone la planta, ejerce una gran influencia sobre:
· La apertura y cierre de los estomas. 
Si no hay agua suficiente para la planta, los estomas se cierran para:
· Evitar la pérdida de vapor de agua (transpiración). 
Si no hay agua suficiente para la planta, se dificulta la entrada de:
· CO2 y la tasa fotosintética disminuye.
La capacidad del suelo para retener agua puede variar según el tamaño de:
· Las partículas que lo forman. (por ejemplo: los suelos arenosos, constituidos por partículas más grandes, retienen menos agua - los suelos limosos y arcillosos, formados por partículas más pequeñas, retienen más agua)
4. Incorporación y uso de la energía
La mayoría de los seres vivos producen ATP para sus necesidades energéticas, mediante:
· La respiración celular 
Los procesos catabólicos en los que se degradan moléculas de glucosa para la obtención de energía se llaman:
· Respiración celular.
Respiración celular:
· Proceso que permite degradar glucosa y otras sustancias orgánicas en compuestos inorgánicos más sencillos, como el dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) , liberando energía que se almacena en la célula
Hidratos de carbono (glucosa) 		Respiración celular		Energía (ATP)
En el proceso de degradación, la mayoría de las células necesitan:
· Oxígeno. 
La ecuación que resume el proceso de la respiración celular, es:
	
(C6H12O6) + 6 O2 + 6 CO2 + H2O + ATP
 Glucosa Energía
	
La oxidación biológica de la glucosa
La respiración celular de la glucosa es equivalente a su combustión, en términos de reactivos y productos: una molécula de glucosa reacciona con:
· Seis moléculas de oxígeno, produciendo seis moléculas de dióxido de carbono y seis de agua
· C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O
En la respiración celular, la energía de las moléculas orgánicas se libera gradualmente en una secuencia:
· Ordenada y controlada de reacciones químicas y parte de esta energía se almacena como ATP.
En la respiración celular de una molécula de glucosa se forman, como máximo:
· 30 moléculas de ATP 
En la respiración celular se dan dos tipos de reacciones:
· Reacciones anaeróbicas (no requiere de oxígeno)
· Reacciones aeróbicas (Requiere de oxigeno)
Etapas de la respiración celular
La respiración celular comprende tres etapas: 
· La glucólisis
· El ciclo de Krebs
· La fosforilación oxidativa
	Glucólisis y respiración celular
	
	
Glucólisis
	Respiración celular
	
	
	Ciclo de Krebs
	Cadena de transporte de electrones / Fosforilación oxidativa
	Lugar en el que ocurre
	Citoplasma
	Matriz Mitocondrial
	Cresta Mitocondrial
	Tipo de reacción (aeróbica o anaeróbica)
	Anaeróbicas
	Aeróbica
	Aeróbica
	Productos
	
	
	
Glucólisis
La glucólisis es un proceso que ocurre tanto en vegetales como en animales y consiste en:
· La degradación de la molécula de glucosa para obtener ATP y piruvato.
La glucólisis comprende una serie de reacciones químicas (10) que:
· Descompone o degradan a la glucosa, sin usar oxígeno.
Se resume en la siguiente ecuación:
Glucosa + 2 ADP + 2Pi + 2 NAD+ 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2H+
El piruvato servirá de punto de partida para:
· La respiración celular.
En la glucólisis la molécula de glucosa es dividida en:
· 2 moléculas de piruvato, de 3 carbonos cada una, con el saldo neto de dos moléculas de ATP.
El piruvato se transforma en:
· Acetil Coenzima A (CoA) y entra al ciclo de Krebs:
Piruvato + CoA + NAD+ Acetil coenzima A + NADH + CO2
Ciclo de Krebs
En el ciclo de comprende una serie de reacciones químicas que se producen en presencia de:
· Oxígeno en la mitocondria (aeróbicas).
El ciclo de Krebs comprende 9 reacciones químicas catalizadas por:
· Enzimas.
El ciclo de Krebs produce, por cada molécula de glucosa:
· 4 CO2
· 6 NADH
· 2 FADH2
· 2 GTP
En el ciclo de Krebs, se producen moléculas parecidas al NADPH, llamadas:
· NADH y FADH2. 
En el ciclo de Krebs se degrada:
· El piruvato, liberando en forma progresiva dióxido de carbono.
A través de una serie de reacciones cíclicas, se obtienen principalmente:
· CO2 y ATP.
Fosforilación oxidativa
Luego, las moléculas NADH y FADH2 son transformadas en ATP en:
· La fosforilación oxidativa.
Fermentación
Cuando el O2 está ausente (anaerobio), el piruvato de la glucólisis no se utiliza para el ciclo de Krebs, sino que para:
· Formar otras moléculas como el ácido láctico o el etanol. Lo que tiene como consecuencia un menor balance neto de ATP
¿Qué es la fermentación láctica? 
· Es la degradación de glucosa a ácido láctico, debido a que existe un déficit de oxígeno a ese nivel 
¿En qué condiciones el ser humano realiza este proceso?
· Si en nuestro organismo falta oxígeno para la respiración celular, nuestras propias células ejecutan la fermentación
Qué es la fermentación alcohólica? Explica
· Es el tipo de fermentación produce alcohol etílico y CO2, a partir del ácido pirúvico.