Ejercicio resuelto de Fotosíntesis · Biología · 2021

Se deberá escoger DOS de las siguientes cuatro cuestiones (3 puntos).

El esquema de la figura representa de forma resumida un proceso metabólico esencial en la biosfera.



a) Identifique de qué proceso se trata indicando el orgánulo en que tiene lugar y el tipo de seres vivos que lo llevan a cabo. (0,5 puntos)

b) Indique la denominación de las fases A y B citando la localización subcelular donde se realizan. (0,5 puntos)

c) ¿Identifique qué números del 1 al 6 corresponden con productos finales obtenidos en el proceso? ¿Cuál es el papel del agua en este proceso? (0,5 puntos)

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Identifique}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{trata}}\mathbf{\text{indicando}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{org}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{nulo}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{tiene}}\mathbf{\text{lugar}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{seres}}\mathbf{\text{vivos}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{lo}}\mathbf{\text{llevan}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{cabo.}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$










El proceso representado es la fotosíntesis oxigénica: en el esquema entran la luz, el agua y el dióxido de carbono, y salen oxígeno y materia orgánica.

Tiene lugar en el cloroplasto, orgánulo delimitado por una envoltura de dos membranas y con un sistema interno de tilacoides.

Lo llevan a cabo los organismos fotoautótrofos que poseen cloroplastos: las plantas y las algas. Las cianobacterias realizan también fotosíntesis oxigénica, pero al ser procariotas carecen de cloroplasto y lo hacen sobre membranas internas propias.





$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{denominaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{fases}}\mathbf{\text{A}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{B}}\mathbf{\text{citando}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{localizaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{subcelular}}\mathbf{\text{donde}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{realizan.}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

La fase A es la fase luminosa o fotoquímica, y se realiza en la membrana de los tilacoides, donde están insertados los fotosistemas, la cadena de transporte de electrones y la ATP-sintasa. En ella la energía de la luz se convierte en ATP y en NADPH, y se desprende oxígeno.

La fase B es la fase oscura o biosintética, el ciclo de Calvin, y se realiza en el estroma del cloroplasto, donde están disueltas sus enzimas, entre ellas la rubisco. En ella se gastan el ATP y el NADPH de la fase anterior para fijar el dióxido de carbono sobre la ribulosa-1,5-bisfosfato, que en el esquema aparece como RuBP, y reducirlo hasta materia orgánica pasando por el ácido 3-fosfoglicérico, el PGA del esquema.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{¿Identifique}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{n}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{meros}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{1}}\mathbf{\text{al}}\mathbf{\text{6}}\mathbf{\text{corresponden}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{productos}}\mathbf{\text{finales}}\mathbf{\text{obtenidos}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{proceso?}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{papel}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{agua}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{este}}\mathbf{\text{proceso?}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Los productos finales son los señalados con los números 2 y 6.

El número 2 es el oxígeno molecular, que aparece en el esquema como $\frac{1}{2}{\mathrm{O}}_2$ acompañado de protones y que se libera al exterior del cloroplasto. El número 6 es la materia orgánica, la glucosa y demás biomoléculas que se sintetizan a partir del gliceraldehído-3-fosfato que sale del ciclo de Calvin.

Los demás números no son productos finales: el 1 es el agua que entra, y el 3, el 4 y el 5 corresponden a partes del propio orgánulo, la envoltura, el estroma y los tilacoides agrupados en grana.

El papel del agua es el de dador de electrones. Al incidir la luz, la clorofila del fotosistema II se excita y cede electrones a la cadena transportadora, con lo que quedaría oxidada e inutilizada; la fotólisis del agua repone esos electrones y hace posible que el proceso sea continuo. De paso, sus protones se acumulan en el interior del tilacoide y contribuyen al gradiente que mueve la ATP-sintasa, y su oxígeno se desprende como producto de desecho. El agua es, además, el disolvente en el que transcurre todo el proceso.