Ejercicio resuelto de Fotosíntesis · Biología · Navarra · 2026

En un bosque se ha observado que, durante un período de sequía prolongada, varias especies de árboles han reducido significativamente su tasa fotosintética, se ha medido una disminución del 40% en la producción de glucosa, así como un aumento en la concentración de $\text{CO}_{2}$ atmosférico local. Además, plantas herbáceas del sotobosque (plantas que crecen por debajo de los árboles) muestran clorosis (amarilleamiento de las hojas debido a la pérdida o degradación de pigmentos). A partir de esta situación:

a) Explica por qué la sequía puede reducir la tasa fotosintética. (0,5 puntos)
b) ¿Cómo se puede explicar la disminución del 40% en la producción de glucosa en las plantas que forman este ecosistema? (0,5 puntos)
c) ¿Cómo se explica que se produzca un aumento del $\text{CO}_{2}$ local en estas condiciones? Justifícalo con dos razones. (0,5 puntos)
d) Indica dónde se encuentran los pigmentos fotosintéticos dentro de los cloroplastos, en qué fase de la fotosíntesis intervienen y menciona los productos que se obtienen en esa fase. (0,5 puntos)

$\textbf{a) Explica por qué la sequía puede reducir la tasa fotosintética. (0,5 puntos)}$

Ante la falta de agua, la planta cierra los estomas para reducir la transpiración y evitar la deshidratación. Al cerrarlos, deja de entrar $\text{CO}_2$ en el mesófilo, y sin $\text{CO}_2$ la rubisco no puede fijar carbono en el ciclo de Calvin.

A ello se añade que el agua es el dador de electrones de la fase luminosa: si escasea, la fotólisis se ve limitada y con ella la producción de $\text{O}_2$, ATP y NADPH.

$\textbf{b) ¿Cómo se puede explicar la disminución del 40\% en la producción de glucosa en las plantas que forman este ecosistema? (0,5 puntos)}$

Porque la glucosa se sintetiza en el ciclo de Calvin y este depende de dos suministros que la sequía ha recortado: el $\text{CO}_2$, que ya no entra por los estomas cerrados, y el ATP y el NADPH que aporta la fase luminosa, limitada a su vez por la falta de agua.

Además, con los estomas cerrados el $\text{O}_2$ producido se acumula en el interior de la hoja y la rubisco, que también tiene actividad oxigenasa, empieza a fijar oxígeno en lugar de $\text{CO}_2$: es la fotorrespiración, que consume energía sin producir glucosa y hace caer todavía más el rendimiento.

$\textbf{c) ¿Cómo se explica que se produzca un aumento del } \boldsymbol{\text{CO}_{2}}\textbf{ local en estas condiciones? Justifícalo con dos razones. (0,5 puntos)}$

La primera razón es que se ha reducido el sumidero: al bajar la tasa fotosintética, los árboles retiran mucho menos $\text{CO}_2$ de la atmósfera del que retiraban antes.

La segunda es que la producción continúa: la respiración celular de los propios árboles, de los animales y, muy especialmente, de los organismos descomponedores del suelo sigue liberando $\text{CO}_2$ sin interrupción, y la mortalidad de hojas y plantas causada por la sequía aumenta la materia orgánica disponible para esa descomposición.

Al desequilibrarse los dos flujos, el balance local se vuelve positivo y el $\text{CO}_2$ se acumula.

$\textbf{d) Indica dónde se encuentran los pigmentos fotosintéticos dentro de los cloroplastos, en qué fase de la fotosíntesis intervienen y menciona los productos que se obtienen en esa fase. (0,5 puntos)}$

Los pigmentos fotosintéticos —clorofilas y carotenoides— se encuentran en la membrana de los tilacoides, organizados junto a proteínas en los fotosistemas I y II.

Intervienen en la fase luminosa, captando la energía de la luz y cediendo electrones excitados a la cadena de transporte fotosintética.

Los productos que se obtienen en esa fase son ATP, NADPH y oxígeno, este último procedente de la fotólisis del agua. El ATP y el NADPH se emplearán después en el estroma para fijar el $\text{CO}_2$ en el ciclo de Calvin.