utpl-ecologÍa-i-bimestre-(octubre 2011-febrero 2012)

ECOLOGÍA

ESCUELA:

NOMBRES:

Ciencias Biológicas y Ambientales

Blgo. Carlos Naranjo

BIMESTRE: Primer

Octubre 2011-Febrero 2012

El organismo y su ambiente

• La relación entre la estructura y la función de los organismos reflejan las adaptaciones del organismo a su entorno.

Adaptaciones vegetales

• La vida en la tierra se basa en el carbono.

TÍTULOS

CO2 y Fotosínteis

La mayor reserva de CO2 está en la atmósfera.

“Solo las plantas verdes, algas y algunos tipos de bacterias pueden tomar el CO2

directamente de la atmósfera”

Fotosíntesis• Es un proceso mediante el cual las plantas verdes…,

captan energía luminosa procedente del sol y la transforman en energía química (ATP) y en compuestos reductores (NADPH), y con ellos transforman el agua y el CO2 en compuestos orgánicos reducidos (glucosa y

otros), liberando oxígeno.

12H2O + 6CO2 energía luminosa 6O2 + C6H12O6 + 6H2OOxigeno Glucosa AguaAgua Dióxido de Carbono

TÍTULOS

• http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_ccnn_2/tema11/index.htm

Secuencia compleja de reacciones metabólicas separadas en dos procesos:

Reacción lúminica

• Reacción fotoquímica (clorofila absorbe luz) en los cloroplastos. La absorción de un fotón de luz eleva la energía de la clorofila.

• Electrones regresan a su estado fundamental liberando la energía del fotón absorvido.

• Se tranfiere a una molécula receptora. Dando como resultado la sintesís de ATP

• CO2 se incorpora en los monosacáridos• Depende de los productos de las reacciones

lumínicas.

Reacción en la oscuridad

CO2 + RuBP 2 3-PGA

Molécula de 1 carbono

Molécula de 5 carbonos

2 Moléculas de 3 carbonos

Proceso mediante el cual se incorpora CO2 en los monosacáridos – Carboxilación.

Cataliza:Rubisco – ribulosa bifosfato carboxilasa-oxigenasa

Vía fotosintética C3

• C3 : Ciclo de Calvin – Benson; fijación inicial de CO2, en los fosofoglicolatos (PGA).

C3 presenta desventaja; Rubisco en la carboxilación actua como oxigenasa-rubisco cataliza la reacción entre el O2 el RuBP (ribulosa bifosfato)

la oxigenación de este produce liberaciaón de CO2 reduciendo la eficiencia de la fotosíntesis C3.

Respiración

• Captura de energía de la descomposición química de los monosacáridos y otros carbohidratos.

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + ATP

Fotosíntesis neta = Fotosíntesis - Respiración

La cantidad de luz influye en la actividad fotosintética

• Punto de Compensación de la luz: Nivel de luz en que; Tasa de absorción de CO2 en la fotosíntesis = Tasa de pérdida de CO2 en la Respiración

• Punto de Saturación de la Luz: nivel de luz en que un mayor incremento de la cantidad de luz no produce un aumento en la tasa fotosintética.

• Fotoinhibición: La tasa fotosintética declina cuando el nivel de iluminación sobrepasa la saturación (Plantas de ambientes extremos de sombra)

• Difusión: Paso de un lugar de alta concentración a uno de menor concentración.

• Transpiración: pérdida de agua a través de los estomas.

• Estomas: aberturas de la superficie de las hojas.

El transporte de agua… transpiración.

• Tomado de Smith & Smith cuarta edición 2001.

Captación de carbono es diferente entre vegetales acuáticos y terrestres.

• Las plantas acuáticas no tienen estomas, toman el CO2 disuelto del agua directamente a través de la menbrana celular.

La temperatura refleja el balance energético de los vegetales y su medio circundante.

• A medida que aumenta la temperatura por encima de la congelación la fotosintesis y la respiración aumenta…

-10 0 25 45Temperatura (ºC)

Fot

osín

tesi

s ne

ta)

μm

ol/m

2/s

T min

T opt

T max

El tamaño y forma de las hojas influye en la capacidad de intercambio calórico

http://fondosdibujosanimados.com.es/wallpaper/Tipos-De-Hojas/

Balance energético neto = (radiación solar – radiación reflejada y emitida al entorno)

“Las plantas están adaptadas a Mucha o Poca Luz”

• Aclimatación: cambios en la fisiología o forma de los organismos en respuesta a cambios en las condiciones ambientales.

• Especies Intolerantes a la sombra: Plantas adaptadas a ambientes muy iluminados

• Especies tolerantes a la sombra: Plantas adaptadas a ambientes poco iluminados.

• Tomado de Smith & Smith cuarta edición 2001

Baja concentración de Rubisco

• Diferencias en punto de compensación, saturación y tasa fotosintética entre plantas de ambientes sombríos y luminosos.

Morfología de las Hojas y la luz

• Las hojas mas grandes y delgadas compensan parcialmente la reducción de la tasa fotosintética por superficie foliar.

• Las hojas pequeñas y lobuladas aumentan la superficie de contacto con el aire.

Adaptaciones a la disponibilidad de nutrientes.

• La tasa máxima de la fotosíntesis está relacionado con el contenido de nitrógeno de las hojas.

• La absorción de nutrientes depende del abastecimiento como de la demanda

Concentración de nitrógeno (μmol/g)

Tas

a de a

bso

rció

n

(μm

ol/

g d

e ra

íz/d

ía)

Tasa máxima de absorción

Saturación

• ¿cómo hacen los vegetales de los ambientes pobres en nutrientes parta

subsistir?

No todos los vegetales tienen la misma tasa inherente de crecimiento

La longevidad de las hojas es mayorIncrementan la producción de raices

• Las especies nativas de ambientes pobres en nitrógeno alcanzan su tasa máxima de crecimiento con una disponibilidad baja o media de nutrientes.

• Las plantas de crecimiento lento pueden todavía mantener tasas optimas de fotosíntesis y de otros procesos en condiciones de escasez de nutrientes.

¡Muchas gracias!