13.4: Descubrimiento de la Fotosíntesis
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Resumir los resultados experimentales que revelaron detalles sobre el proceso de fotosíntesis.
La historia de los estudios realizados sobre la fotosíntesis se remonta al siglo XVII con Jan Baptist van Helmont. Rechazó la antigua idea de que las plantas toman la mayor parte de su biomasa del suelo. Para la prueba, realizó un experimento utilizando un sauce. Comenzó con un sauce con una masa de 2.27 kg. A lo largo de 5 años, creció a 67.7 kg. Sin embargo, la masa del suelo sólo disminuyó 57 gramos. Van Helmont llegó a la conclusión de que las plantas deben obtener la mayor parte de su masa del agua. No sabía de gases.
Joseph Priestley realizó una serie de experimentos en 1772 (Figura\(\PageIndex{1}\)). Probó un ratón, una vela y una ramita de menta debajo de un frasco herméticamente sellado (no puede entrar ni salir aire). Primero observó que un ratón y una vela se comportan de manera muy similar cuando están cubiertos, en que ambos “gastan” el aire. Sin embargo, cuando se coloca una planta ya sea con la vela o el ratón, la planta “revive” el aire para ambos.
A finales de la década de 1700 surgieron ideas adicionales. Jan Ingenhousz y Jean Senebier descubrieron que el aire sólo está reviviendo en el día y que el CO\(_2\) es ensamblado por las plantas. Antoin-Laurent Lavoiser encontró que el “aire revivido” es un gas separado, el oxígeno.
Pero, ¿qué es el “fabricante” de oxígeno? Hay muchos pigmentos en las plantas, y todos aceptan y reflejan algunas partes del arco iris. Para identificar al culpable, Thomas Engelmann realizó un experimento (Figura\(\PageIndex{2}\)) usando un prisma de cristal que brillan diferentes longitudes de onda (colores) de luz visible sobre las algas Spirogyra. Luego midió la producción de oxígeno con bacterias aerotácticas, que se mueven hacia áreas de alta concentración de oxígeno. Se acumuló una alta densidad de células bacterianas en las partes azul y roja del espectro, lo que indica que fue donde se produjo la mayor cantidad de oxígeno y se realizó la mayor fotosíntesis. Este fue un hallazgo enorme. Dice que el pigmento fotosintético clave debe aceptar los rayos azules y rojos, y así reflejar los rayos verdes. El pigmento fotosintético clorofila a encaja mejor con esta descripción.
Otro dato importante fue descubierto por Frederick Blackman en 1905. Encontró que si la intensidad de la luz es baja, el aumento de la temperatura en realidad tiene muy poco efecto sobre la tasa de fotosíntesis. Sin embargo, lo contrario no es exactamente cierto, y la luz es capaz de intensificar la fotosíntesis incluso cuando hace frío.
Esto no podría suceder si la luz y la temperatura son factores absolutamente independientes. Si la temperatura y la luz son componentes de la cadena, la luz fue primero (“ignición”) y la temperatura fue la segunda. Esto finalmente muestra que la fotosíntesis tiene dos etapas (ahora llamadas las etapas dependientes de la luz e independientes de la luz). La etapa dependiente de la luz relaciona la intensidad de la luz. La etapa independiente de la luz se relaciona más con la temperatura ya que involucra muchas enzimas.
Atribución
Curada y autoría de Melissa Ha usando 8.1 Overview of Photosynthesis from Biology 2e by OpenStax (licenciado CC-BY). Accede gratis en openstax.org.