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¿Un ratón que realiza la fotosíntesis?

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N. Shubin Tu pez interior señala varias veces que hay mucha similitud funcional entre algunos primos genéticos aparentemente remotos. Si eso necesitaba refuerzo, tenemos a la cabra-araña, cuya leche contiene seda de araña, y un ratón cuya visión se asemeja a la de los humanos.

Los dos últimos ejemplos son interesantes porque, según recuerdo, no se tuvo que hacer nada más allá de la inserción del gen (ya una hazaña) para conferir la capacidad adicional / nueva. La maquinaria a nivel celular (para que el ratón perciba un nuevo color o para que la cabra procese de alguna manera la leche) ya existía.

Mi pregunta es si, en teoría, no sería posible crear un mamífero con la capacidad de realizar la fotosíntesis. Si este es un rasgo poligénico, tal vez se logre en múltiples etapas. Me doy cuenta de que una respuesta aquí sería muy especulativa, pero una respuesta cuidadosa podría arrojar algo de luz sobre el proceso de conferir nuevos rasgos / habilidades de esta manera.

Si bien no veo ningún beneficio obvio de crear un ratón fotosintetizador, al menos las facturas de alimentos para su mantenimiento pueden ser bajas. Esto suena a broma, pero no es un beneficio trivial.

Gracias por cualquier información.


Es casi imposible por las siguientes razones:

  1. Para la fotosíntesis necesitas cloroplastos
  2. Para mantener los cloroplastos se necesitan muchos genes en el núcleo que respaldarán su endosimbiosis.

yo dije casi imposible porque hay algunos ejemplos naturales de lo que estás pidiendo. Una babosa marina llamada Elysia adquiere cloloplastos de las algas verdes de las que se alimenta. Sin embargo, no puede mantener los cloroplastos y pasarlos a la siguiente generación, pero adquiere lo suficiente para parecer verde y sobrevivir en la fotosíntesis cuando no hay alimento.

Otro ejemplo es el del protista, Rhopalodia gibba, que adquirió un organismo parecido a una cianobacteria. Este protista ya tenía un plastidio secundario derivado de un alga roja antes de adquirir un "verde"cianobacterias. Esta adquisición le dio al huésped la capacidad de fijar nitrógeno en presencia de luz".

El caso de Paulinella chromatophora es muy interesante porque la adquisición de un endosymbiont ocurrió muy recientemente. El endosimbionte está cerca del clado Synechococcus de cianobacterias.

Intuitivamente, se puede entender que este tipo de adquisiciones sería bastante difícil para un organismo multicelular.

APÉNDICE

La fotosíntesis es una reacción compleja que requiere un compartimento dedicado que no solo recolecta luz y produce ATP, sino que también tiene complejos enzimáticos necesarios para el anabolismo (fijación de carbono, etc.). Por ahora podemos aceptar la hipótesis de que no sería posible que una célula eucariota enorme realizara estas funciones en ausencia de un orgánulo dedicado. Para una discusión sobre por qué esto es así, puede consultar esta publicación. Habiendo dicho eso, hay una manera fácil de impartir parciales capacidad fotosintética a una célula eucariota. Algunas arqueas y bacterias emplean rodopsina para bombear protones contra su gradiente, en presencia de luz; esto se combina con la ATP-sintasa al igual que los complejos de ETC en las mitocondrias. En este estudio, Hara et al han expresado delta-rodopsina en mitocondrias de mamíferos que ahora hace que las mitocondrias generen ATP en presencia de luz. Además, estas células eran inmunes a las toxinas mitocondriales que afectan la actividad del complejo I.

PD: gracias biogirl. Casi me olvido de esto y acabo de recordar cuando estaba leyendo sobre otra cosa.


Resuma 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 obtienen la mayor parte de su biomasa del suelo. Como prueba, realizó un experimento con un sauce. Comenzó con un sauce con una masa de 2,27 kg. Durante 5 años, creció a 67,7 kg. Sin embargo, la masa del suelo solo disminuyó en 57 gramos. Van Helmont llegó a la conclusión de que las plantas deben obtener la mayor parte de su masa del agua. No sabía nada 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 cerrado (no puede entrar ni salir aire). Primero observó que un ratón y una vela se comportan de manera muy similar cuando se cubren, en el sentido de que ambos "pierden" el aire. Sin embargo, cuando se coloca una planta con la vela o el ratón, la planta "vive" el aire para ambos.

Figura ( PageIndex <1> ): Experimentos de J. Priestley (1772) que demuestran que las plantas proporcionaban el & quotair & quot necesario para que una vela se quemara o un ratón para respirar.

Surgieron nuevas ideas a finales del 1700 y rsquos. Jan Ingenhousz y Jean Senebier descubrieron que el aire solo revive durante el día y que las plantas ensamblan el CO (_ 2 ). Antoin-Laurent Lavoiser descubrió que & ldquorevived air & rdquo es un gas separado, oxígeno.

Pero, ¿qué es el oxígeno & ldquomaker & rdquo? 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> )) utilizando un prisma de cristal que hace brillar diferentes longitudes de onda (colores) de luz visible sobre las algas. Spirogyra algas. Luego midió la producción de oxígeno con aerotáctico bacterias, que se mueven hacia áreas de alta concentración de oxígeno. Una alta densidad de células bacterianas se acumuló en las partes azul y roja del espectro, lo que indica que aquí es donde se produce la mayor cantidad de oxígeno y se realiza la mayor cantidad de fotosíntesis. Este fue un gran hallazgo. Dice que el pigmento fotosintético clave debe aceptar rayos azules y rojos y, por lo tanto, reflejar los rayos verdes. El pigmento fotosintético clorofila a se ajusta mejor a esta descripción.

Figura ( PageIndex <2> ): El experimento de Thomas Engelmann (1881) implicó separar las longitudes de onda de la luz visible usando un prisma. El arco iris de luz visible varía de aproximadamente 400 nm (violeta) a 700 nm (rojo). Las algas Spirogyra produjo la mayor cantidad de burbujas de oxígeno en las partes azul y roja del espectro de luz visible, y las células bacterianas se acumularon en estas regiones.

Otro hecho importante fue descubierto por Frederick Blackman en 1905. Descubrió que si la intensidad de la luz es baja, el aumento de temperatura en realidad tiene muy poco efecto sobre la tasa de fotosíntesis. Sin embargo, lo contrario no es exactamente cierto, y la luz puede intensificar la fotosíntesis incluso cuando hace frío.

Esto no podría suceder si la luz y la temperatura fueran factores absolutamente independientes. Si la temperatura y la luz son componentes de la cadena, la luz fue la primera (& ldquoignition & rdquo) y la temperatura fue la segunda. En última instancia, esto muestra que la fotosíntesis tiene dos etapas (ahora llamadas etapas dependientes de la luz e independientes de la luz). La etapa dependiente de la luz se relaciona con la intensidad de la luz. La etapa independiente de la luz se relaciona más con la temperatura, ya que involucra muchas enzimas.


Métodos de producción de ratones transgénicos (con diagrama)

Está diseñado para ayudar a los investigadores que realizan investigaciones sobre biología del envejecimiento mediante la creación de ratones que han sido alterados genéticamente insertando un nuevo gen o eliminando un gen normal.

Este método se ha convertido en uno de los enfoques más interesantes para descubrir las funciones e interacciones de los genes en los mamíferos. En el Nathan Shock Center de la Universidad de Washington, esta tecnología transgénica se utiliza para desarrollar nuevos modelos animales para estudiar los mecanismos genéticos del proceso de envejecimiento (fig. 18.4).

Durante el año anterior, la producción de ratones transgénicos se ha centrado en construcciones con defensa mejorada contra la lesión de los radicales libres en el envejecimiento (p. Ej., Catalasa, superóxido dismutasa, glutatión S-transferasa), síndrome de Werner, diabetes de inicio en adultos, enfermedad de Alzheimer, trombospondina y artritis reumatoide en el envejecimiento. Se transfirieron casi 4000 embriones, principalmente de la cepa de ingrediente C57BL / 6, se analizaron 498 crías y al menos 40 contenían la construcción integrada.

Además, este núcleo concentró una parte apreciable del esfuerzo en metodologías de línea de tallo embrionario (ES) para la generación de knockouts y ES transgénico dirigido. Esto incluyó el trabajo para generar modelos de ratón del síndrome de Werner, modelos para el estudio de genes de presenilina relacionados con la enfermedad de Alzheimer y el estudio de modelos de trombospondina en el envejecimiento. El año pasado, se transfirieron un total de 396 embriones y nacieron 79 crías, de las cuales 37 eran quiméricas.

El aislamiento de genes de mamíferos es de suma importancia para la biología y la medicina del envejecimiento debido a las contribuciones que estos estudios pueden hacer a la comprensión de la fisiología y el desarrollo. Las técnicas para introducir genes extraños en la línea germinal del ratón proporcionan enfoques novedosos para modelar enfermedades genéticas y degenerativas crónicas humanas. Desde el informe inicial en 1980 que describe ratones transgénicos, se han establecido métodos para la microinyección directa de ADN en los pro-núcleos de embriones fertilizados. Los genes extraños se pueden incorporar en los tejidos de la línea germinal somática, con expresión de estos elementos en la progenie de los ratones fundadores.

La creación de animales & # 8220transgénicos & # 8221 que hacen un producto genético específico presenta un espectro de oportunidades para estudios básicos en patogénesis molecular e investigaciones preclínicas aplicables a una amplia variedad de problemas médicos del envejecimiento. Una tecnología de transferencia de genes adicional desarrollada en la década de 1980 & # 8217 implicó el uso de células madre del embrión temprano, las llamadas células madre embrionarias (ES). La capacidad de las células madre embrionarias para experimentar diferenciación las hace útiles para investigar los efectos de las modificaciones genéticas de la ganancia de función o de la pérdida de función.

Estas células madre embrionarias pluripotentes modificadas genéticamente se pueden utilizar para producir ratones con genes eliminados (knockout de genes) o mutagénesis dirigida de genes que se cree que están implicados en el proceso de envejecimiento. También es posible desarrollar líneas de ratones transgénicos que lleven construcciones de ADN muy grandes (& gt600 kb) transectadas en células ES. El Programa de Envejecimiento de la Universidad de Washington proporciona un nivel específico de experiencia y recursos para mejorar y facilitar el desarrollo de modelos animales transgénicos utilizando tecnología de transferencia de células madre embrionarias.

Se utilizan ampliamente dos métodos de producción de ratones transgénicos:

(1) Transformación de células madre embrionarias (células ES) que crecen en cultivo de tejidos con el ADN deseado

(2) inyectar el gen deseado en el pro-núcleo de un huevo de ratón fertilizado.

Método 1- El método de células madre embrionarias:

Las células madre embrionarias (células ES) se recolectan de la masa celular interna (ICM) de blastocistos de ratón. Pueden cultivarse y conservar todo su potencial para producir todas las células del animal maduro, incluidos sus gametos.

1.Haga su ADN: utilice métodos de ADN recombinante, construya moléculas de ADN que contengan el gen estructural que desee (por ejemplo, el gen de la insulina), vector de ADN para permitir que las moléculas se inserten en las moléculas de ADN del huésped, secuencias promotoras y potenciadoras para permitir la gen para ser expresado por las células huésped.

2. Transformar las células madre embrionarias en cultivo: exponer las células cultivadas al ADN para que algunas lo incorporen.

3. Seleccione para células transformadas con éxito.

4. Inyecte estas células en la masa celular interna (ICM) de los blastocistos de ratón.

5. Transferencia de embriones: prepare una ratón pseudo embarazada (mediante el apareamiento de una hembra de ratón con un macho vasectomizado). El estímulo del apareamiento provoca los cambios hormonales necesarios para que su útero sea receptivo. Transfiera los embriones a su útero.

6. Pruebe su descendencia & # 8211 Retire un pequeño trozo de tejido de la cola y examine su ADN en busca del gen deseado. No más del 10-20% lo tendrán y serán heterocigotos para el gen.

7. Establezca una cepa transgénica & # 8211 Empareje dos ratones heterocigotos y analice su descendencia para el 1: 4 que será homocigoto para el transgén. El apareamiento de estos encontrará la cepa transgénica.

Método 2 -El método Pro-nucleus:

1. El ADN se prepara como en el Método 1.

2. Transforme los óvulos fertilizados & # 8211 Los óvulos recién fertilizados se recolectan antes de que la cabeza del esperma se convierta en un pro-núcleo. Al pro-núcleo masculino se le inyecta ADN. Cuando los pro-núcleos se han fusionado para formar el núcleo del cigoto diploide, se permite que el cigoto se divida por mitosis para formar un embrión de 2 células. Los embriones se implantan en una madre adoptiva pseudoembarazada y se preceden como en el Método 1.

La Figura 18.5 muestra un ratón transgénico (derecha) con un compañero de camada normal (izquierda). El ratón gigante se desarrolló a partir de un óvulo fertilizado transformado con una molécula de ADN recombinante que contiene el gen estructural de la hormona del crecimiento humana y un fuerte promotor del gen del ratón.

Los niveles de hormona del crecimiento en el suero de algunos de los ratones transgénicos fueron varios cientos de veces más altos que en los ratones de control.

Inserción genética aleatoria o dirigida:

Los primeros vectores utilizados para la inserción de genes podían, y lo hacían, colocar el gen (de una a 200 copias del mismo) en cualquier parte del genoma. Sin embargo, si conoce parte de la secuencia de ADN que flanquea un gen en particular, es posible diseñar vectores que reemplacen ese gen. El gen de reemplazo puede ser uno que (a) restaure la función en un animal mutante o (b) anule la función de un locus particular.

En cualquier caso, la inserción de genes dirigidos requiere:

(2) Neor, un gen que codifica una enzima que inactiva el antibiótico neomicina y sus parientes, como el fármaco G418, que es letal para las células de los mamíferos.

(3) Tk, un gen que codifica la timidina quinasa, una enzima que fosforila el análogo de nucleósido ganciclovir.

La ADN polimerasa no discrimina contra el nucleótido resultante e inserta este nucleótido no funcional en el ADN recién replicado. Entonces, el ganciclovir mata las células que contienen el gen tk. Los ratones knockout son herramientas valiosas para descubrir la función o funciones de genes para los que no se disponía de cepas mutantes anteriormente.

Han surgido dos generalizaciones al examinar ratones knockout: los ratones knockout a menudo no se ven afectados por su deficiencia. Muchos genes resultan no ser indispensables. El genoma del ratón parece tener suficiente redundancia para compensar la falta de un solo par de alelos. La mayoría de los genes son pleiotrópicos. Se expresan en diferentes tejidos de diferentes formas y en diferentes momentos de desarrollo.

El sistema Cre / loxP:

Uno de los bacteriófagos que infecta a E. coli, llamado PI, produce una enzima, denominada Cre, que corta su ADN en longitudes adecuadas para empaquetarlas en partículas virales frescas. Cre corta el ADN viral siempre que encuentra un par de secuencias designadas loxP. Se elimina todo el ADN entre los dos sitios loxP y el ADN restante se vuelve a ligar (por lo que la enzima es una recombinasa).

Usando el & # 8220Método 1 & # 8221 (arriba), los ratones pueden hacerse transgénicos para el gen que codifica Cre unido a un promotor que se activará solo cuando esté unido por los mismos factores de transcripción que se activan en los otros genes necesarios para la función única. (s) de ese tipo de célula un gen & # 8220target & # 8221, cuya función se va a estudiar, flanqueado por secuencias loxP (Fig. 18.6).

En el animal adulto, aquellas células que reciben señales (p. Ej., La llegada de una hormona o citocina) para activar la producción de los factores de transcripción necesarios para activar los promotores de los genes cuyos productos son necesarios para ese tipo particular de célula también se convertirán en sobre la transcripción del gen Cre. A continuación, su proteína eliminará el gen & # 8220target & # 8221 en estudio. Todas las demás células carecerán de los factores de transcripción necesarios para unirse al promotor Cre (y / o cualquier potenciador) por lo que el gen objetivo permanece intacto.

El resultado: un ratón con un gen en particular anulado solo en ciertas células. El sistema CrdloxP también se puede utilizar para eliminar secuencias de ADN que bloquean la transcripción de genes. En un ratón & # 8220knockin & # 8221 de este tipo, el gen & # 8220target & # 8221 se activa sólo en determinadas células.


Priestly estaba bastante intrigado por el aire que flotaba sobre el grano en fermentación en la cervecería junto a su iglesia. A partir de sus experimentos, pudo deducir que este gas de la cervecería extinguía una astilla de madera encendida y era más pesado que el aire normal. Más tarde diseñó un experimento para producir el mismo gas en su laboratorio. También notó que el gas producía un sabor ácido cuando se disolvía en agua, lo que lo llevó a inventar el primer vaso bebible de agua carbonatada (agua con gas).

En 1794, Priestley emigró a los Estados Unidos con su familia y se estableció en Northumberland, Pensilvania. Más tarde se retiró a una vida pacífica con sus escritos. Murió tranquilamente en su casa el 6 de febrero de 1804.


Capítulo 10 y # 8211 Objetivos de la fotosíntesis

1. Distinguir entre nutrición autótrofa y heterótrofa.

2. Distinga entre fotoautótrofos y quimioautótrofos.

3. Describe la estructura de un cloroplasto, enumerando todas las membranas y compartimentos.

Las vías de la fotosíntesis

4. Escribe una ecuación resumida para la fotosíntesis.

5. Explique la hipótesis de van Niel & # 8217 y describa cómo contribuyó a nuestra comprensión actual de la fotosíntesis. Explique la evidencia que apoyó su hipótesis.

6. En términos generales, explique el papel de las reacciones redox en la fotosíntesis.

7. Describe las dos etapas principales de la fotosíntesis en términos generales.

8. Describe la relación entre un espectro de acción y un espectro de absorción. Explique por qué el espectro de acción de la fotosíntesis difiere del espectro de absorción de la clorofila a.

9. Explique cómo los carotenoides protegen a la célula del daño de la luz.

10. Enumere las longitudes de onda de la luz que son más efectivas para la fotosíntesis.

11. Explica qué sucede cuando una solución de clorofila a absorbe fotones. Explique qué sucede cuando la clorofila a en un cloroplasto intacto absorbe fotones.

12. Enumere los componentes de un fotosistema y explique la función de cada componente.

13. Siga el movimiento de los electrones en un flujo de electrones no cíclico. Rastree el movimiento de los electrones en el flujo cíclico de electrones.

14. Explica las funciones del flujo de electrones cíclico y no cíclico.

15. Describa las similitudes y diferencias en la quimiosmosis entre la fosforilación oxidativa en las mitocondrias y la fotofosforilación en los cloroplastos.

16. Enuncie la función de cada una de las tres fases del ciclo de Calvin.

17. Describe el papel de ATP y NADPH en el ciclo de Calvin.

18. Describe qué le sucede a rubisco cuando la concentración de O2 es mucho mayor que la concentración de CO2.

19. Describe las principales consecuencias de la fotorrespiración. Explique por qué se cree que es una reliquia evolutiva.

20. Describe dos adaptaciones fotosintéticas importantes que minimizan la fotorrespiración.


F. F. Blackman

La ecuación anterior muestra la relación entre las sustancias utilizadas y producidas por el proceso. No nos dice nada sobre los pasos intermedios. Que la fotosíntesis implica al menos dos procesos bastante distintos se hizo evidente a partir de los experimentos del fisiólogo vegetal británico F. F. Blackman. Sus resultados se pueden duplicar fácilmente utilizando la configuración de la izquierda. La planta de agua verde Elodea (disponible donde se vendan suministros para acuarios) es el organismo de prueba. Cuando se coloca una ramita boca abajo en una solución diluida de NaHCO3 (que sirve como fuente de CO2) e iluminado con una lámpara de inundación, pronto se desprenden burbujas de oxígeno de la parte cortada del tallo. Luego, se cuenta el número de burbujas emitidas en un intervalo de tiempo fijo en cada una de varias intensidades de luz. Trazar estos datos produce un gráfico como el que se muestra a continuación.

Dado que la tasa de fotosíntesis no continúa aumentando indefinidamente con el aumento de la iluminación, Blackman concluyó que están involucrados al menos dos procesos distintos: uno, una reacción que requiere luz y el otro, una reacción que no. Esta última se denomina reacción "oscura", aunque pueden sigue en la luz. Blackman teorizó que a intensidades de luz moderadas, la reacción "ligera" limita o "marca el ritmo" de todo el proceso. En otras palabras, a estas intensidades la reacción oscura es capaz de manejar todas las sustancias intermedias producidas por la reacción luminosa. Sin embargo, al aumentar la intensidad de la luz, finalmente se alcanza un punto en el que la reacción oscura está funcionando a su máxima capacidad. Cualquier iluminación adicional es ineficaz y el proceso alcanza un ritmo constante.

Esta interpretación se refuerza repitiendo el experimento como una temperatura algo más alta. La mayoría de las reacciones químicas proceden más rápidamente a temperaturas más altas (hasta cierto punto). A 35 ° C, la tasa de fotosíntesis no se estabiliza hasta que están presentes intensidades de luz mayores. Esto sugiere que la reacción oscura ahora está funcionando más rápido. El hecho de que a bajas intensidades de luz la tasa de fotosíntesis no sea mayor a 35 ° C que a 20 ° C también apoya la idea de que es una reacción de luz la que está limitando el proceso en este rango. Las reacciones a la luz dependen, no de la temperatura, sino simplemente de la intensidad de la iluminación.

El aumento de la tasa de fotosíntesis con el aumento de temperatura no ocurre si el suministro de CO2 está limitado. Como muestra la figura, la tasa general de fotosíntesis alcanza un valor estable a intensidades de luz más bajas si la cantidad de CO2 disponible es limitado. Por lo tanto, CO2 La concentración debe agregarse como un tercer factor que regula la velocidad a la que se produce la fotosíntesis. Sin embargo, en la práctica, la concentración disponible para las plantas terrestres es simplemente la que se encuentra en la atmósfera: 0,035%.


Investigadores Fotosíntesis de Imágenes en Acción

Utilizando el Laboratorio Nacional Acelerador SLAC & # 8217s Linac Coherent Light Source & # 8211 del mundo & # 8217s el láser de rayos X más poderoso, un grupo multinacional de científicos pudo tomar instantáneas detalladas de la fotosíntesis en acción mientras divide el agua en oxígeno, protones y electrones.

El complejo de evolución de oxígeno (OEC) del fotosistema II recorre cinco estados, donde cuatro electrones se extraen secuencialmente del OEC en cuatro eventos de separación de carga impulsados ​​por la luz. Las elipses muestran instantáneas del grupo de metales observado en el estudio. Crédito de la imagen: Mary Zhu.

La fotosíntesis, un proceso catalizado por plantas, algas y cianobacterias, es uno de los procesos fundamentales de la vida en la Tierra. Convierte la luz solar en energía, lo que sustenta toda la vida superior en la Tierra.

Dos grandes complejos de proteínas, llamados fotosistema I y II, actúan en serie para catalizar las reacciones impulsadas por la luz en la fotosíntesis.

El fotosistema II produce el oxígeno que respiramos, que finalmente nos mantiene vivos.

La revelación del mecanismo de este proceso es fundamental para el desarrollo de sistemas artificiales que imiten y superen la eficiencia de los sistemas naturales.

"Los organismos fotosintéticos ya saben cómo hacer esto, y necesitamos conocer los detalles de cómo la fotosíntesis lleva a cabo el proceso utilizando abundante manganeso y calcio", dijo el profesor Devens Gust de la Universidad Estatal de Arizona, que no participó en la investigación.

En la fotosíntesis, el oxígeno se produce en un sitio metálico especial que contiene cuatro átomos de manganeso y un átomo de calcio, conectados entre sí como un grupo de metales.

Este cúmulo que genera oxígeno está unido al fotosistema II que cataliza el proceso de división del agua impulsado por la luz. Se requieren cuatro destellos de luz para extraer una molécula de oxígeno de dos moléculas de agua unidas al grupo de metales.

Hay dos inconvenientes principales para obtener información estructural y dinámica sobre este proceso mediante una técnica tradicional llamada cristalografía de rayos X: (i) las imágenes que se pueden obtener con los métodos de determinación estructural estándar son estáticas (ii) la calidad de la información estructural es adversa afectado por el daño de los rayos X.

“El truco consiste en utilizar el láser de rayos X más potente del mundo, SLAC & # 8217s Linac Coherent Light Source. Pulsos de femtosegundos extremadamente rápidos registran instantáneas de los cristales del fotosistema II antes de que exploten en el haz de rayos X, un principio llamado difracción antes de la destrucción. De esta forma, se obtienen instantáneas del proceso de desdoblamiento del agua sin daños. El objetivo final del trabajo es grabar películas moleculares de la división del agua ”, explicó la profesora Petra Fromme de la Universidad Estatal de Arizona, autora principal del artículo publicado en la revista. Naturaleza.

La profesora Fromme y sus colegas realizaron los experimentos de cristalografía de femtosegundos de resolución temporal en nanocristales del fotosistema II, que son tan pequeños que apenas se pueden ver, incluso bajo un microscopio.

Los cristales son golpeados con dos destellos de láser verde antes de que los pulsos de rayos X de femtosegundos aclaren los cambios estructurales.

El equipo descubrió grandes cambios estructurales de la proteína y el grupo de metales que cataliza la reacción.

El grupo se alarga significativamente, lo que deja espacio para que se mueva una molécula de agua.

Christopher Kupitz et al. Cristalografía en serie resuelta en el tiempo del fotosistema II utilizando un láser de rayos X de femtosegundos. Naturaleza, publicado en línea el 9 de julio de 2014 doi: 10.1038 / nature13453


Fotosíntesis ICSE Clase-10 Soluciones de biología de Selina concisas Capítulo-6

A. TIPO DE ELECCIÓN MÚLTIPLE Fotosíntesis ICSE Clase-10 Concisa Selina Biología

La producción de almidón, y no de glucosa, se utiliza a menudo como medida de fotosíntesis en las hojas porque

(a) el almidón es producto inmediato de la fotosíntesis

(b) la glucosa formada en la fotosíntesis pronto se convierte en almidón

(c) el almidón es soluble en agua

Respuesta 1

(b) la glucosa formada en la fotosíntesis pronto se convierte en almidón

Pregunta 2

El número de moléculas de agua necesarias en las reacciones químicas para producir una molécula de glucosa durante la fotosíntesis es

Respuesta 2

Pregunta 3

La tasa de fotosíntesis no se ve afectada por

Respuesta 3

Pregunta 4

La clorofila en una hoja es necesaria para

(a) descomponer el agua en hidrógeno y oxígeno

(d) almacenar almidón en las hojas

Respuesta 4

Pregunta 5

Si la tasa de respiración es mayor que la tasa de fotosíntesis, las plantas:

(a) continúe viviendo, pero no podrá almacenar alimentos

(c) crecer más vigorosamente porque habrá más energía disponible

(d) dejar de crecer y morir gradualmente de hambre

Respuesta 5

(a) continúe viviendo, pero no podrá almacenar alimentos

Pregunta 6

¿Qué reacción química ocurre durante la fotosíntesis?

(a) El dióxido de carbono se reduce y el agua se oxida.

(b) El agua se reduce y el dióxido de carbono se oxida.

(c) Tanto el dióxido de carbono como el agua se oxidan

(d) Se reducen tanto el dióxido de carbono como el agua

Respuesta 6

(a) El dióxido de carbono se reduce y el agua se oxida.

Pregunta 7

La función específica de la energía luminosa en el proceso de fotosíntesis es

Respuesta 7

Pregunta 8

Una planta se mantiene en un armario oscuro durante 48 horas antes de realizar cualquier experimento de fotosíntesis con el fin de

(a) eliminar la clorofila de las hojas

(b) quitar el almidón de las hojas

(c) asegurarse de que no se haya producido la fotosíntesis

(d) asegurarse de que las hojas estén libres de almidón

Respuesta 8

(d) asegurarse de que las hojas estén libres de almidón

Pregunta 9

Durante la fotosíntesis, el oxígeno de la glucosa proviene de

Respuesta 9

B. TIPO DE RESPUESTA MUY BREVE Fotosíntesis Biología de Selina concisa ICSE Clase-10

Pregunta 1

(a) La categoría de organismos que preparan su propio alimento a partir de materias primas básicas.

(b) El tipo de plastidios que se encuentran en las células del mesófilo de la hoja.

(c) El compuesto que almacena energía en las células.

(d) La primera forma de sustancia alimenticia producida durante la fotosíntesis.

(e) Los organismos que pueden denominarse & # 8220 purificadores naturales & # 8221 del aire.

(f) La fuente de dióxido de carbono para plantas acuáticas.

(g) La parte del cloroplasto donde tiene lugar la reacción oscura de la fotosíntesis.

(h) El tejido que transporta el tipo de almidón fabricado desde las hojas a todas las partes de las plantas.

Respuesta 1

(c) ATP (trifosfato de adenosina)

(f) Dióxido de carbono disuelto en agua

C.TIPO DE RESPUESTA CORTA para la fotosíntesis del capítulo 6 de ICSE Clase-10

Pregunta 1

Mencione una diferencia entre los siguientes sobre la base de lo que se da entre paréntesis.

(a) Respiración y fotosíntesis (liberación de gas)

(b) Reacciones de luz y oscuridad (productos formados)

(c) Productores y consumidores (modo de nutrición)

(d) Hierba y saltamontes (modo de nutrición)

(e) Clorofila y cloroplasto (parte de la célula vegetal)

Respuesta 1

Respiración Fotosíntesis
El gas liberado durante la respiración es dióxido de carbono. El gas liberado durante la fotosíntesis es oxígeno.

Reacción a la luz Reacción oscura
Aquí se producen hidrógeno y oxígeno, junto con la liberación de electrones, que convierte ADP en ATP. La glucosa es el producto principal que se forma durante la reacción oscura.

Césped Saltamontes
La hierba verde como productora es capaz de producir su propio alimento mediante la fotosíntesis. El saltamontes es un consumidor primario (herbívoro) y se alimenta directamente de productores como el pasto.

Clorofila Cloroplasto
La clorofila es el pigmento verde presente en los orgánulos celulares llamados cloroplastos. Los cloroplastos son orgánulos celulares, situados en el citoplasma de las células vegetales. Están presentes principalmente en las células del mesófilo y en las células de guarda de los estomas.

Pregunta 2

Identifique las declaraciones falsas y vuelva a escribirlas correctamente cambiando solo la primera o la última palabra.

(a) La reacción oscura de la fotosíntesis ocurre durante la noche.

(b) El producto inmediato de la fotosíntesis es la glucosa.

(c) El almidón producido en una hoja permanece almacenado en ella durante 2-3 semanas antes de que sea utilizado por otras partes de la planta.

(d) La fotosíntesis requiere enzimas.

(e) Las plantas verdes son consumidores.

(f) La fotosíntesis da como resultado la pérdida de peso seco de las plantas.

(g) La fotosíntesis se detiene a una temperatura de unos 35 o C.

(h) La fotosíntesis ocurre solo en células que contienen cloroplastos.

(i) Las plantas verdes realizan la fotosíntesis.

Respuesta 2

Declaración correcta: La reacción oscura de la fotosíntesis es independiente de la luz y ocurre simultáneamente con la reacción luminosa.

Declaración correcta: El almidón producido en una hoja se almacena temporalmente en la hoja hasta el proceso de fotosíntesis. Por la noche, se convierte nuevamente en azúcar soluble y se traslada a diferentes partes del cuerpo, ya sea para su utilización o para su almacenamiento.

Declaración correcta: Las plantas verdes son productoras.

Declaración correcta: La respiración da como resultado la pérdida de peso seco de las plantas.

Declaración correcta: La fotosíntesis se detiene a una temperatura superior a los 40 o C.

Pregunta 3

Complete los espacios en blanco con la respuesta apropiada de las opciones dadas entre paréntesis.

(a) El sitio de reacción a la luz en las células de una hoja es & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 (citoplasma, estroma, grana)

(b) La sustancia química utilizada para probar la presencia de almidón en la celda de una hoja es & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230. (CaCl2, solución de yodo, solución de Benedict)

(c) El estroma es la sustancia fundamental en & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230. (citoplasma, cloroplasto, ribosomas)

(d) La reacción oscura de la fotosíntesis se conoce como & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 .. (reacción de Hill, fosforilación cíclica, ciclo de Calvin)

(e) En las plantas con flores, la comida se transporta en forma de & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 (sacarosa, glucosa, almidón)

Respuesta 3

(a) El sitio de la reacción a la luz en las células de una hoja. grana

(b) La sustancia química utilizada para analizar la presencia de almidón en la célula de una hoja es solución de yodo

(c) El estroma es la sustancia fundamental en cloroplasto.

(d) La reacción oscura de la fotosíntesis se conoce como ciclo de Calvin

(e) En las plantas con flores, los alimentos se transportan en forma de sacarosa

Pregunta 4

¿Son las siguientes afirmaciones verdaderas o falsas? Da una razón en apoyo de tu respuesta.

(a) The rate of photosynthesis continues to rise as long as the intensity of light rises.

(b) The outside atmospheric temperature has no effect on the rate of photosynthesis.

(c) If you immerse a leaf intact on the plant in ice cold water, it will continue to photosynthesise in bright sunshine.

(d) Destarching of the leaves of a potted plant can occur only at night.

(e) The starting point of carbon cycle is the release of carbon dioxide by animals during respiration.

(f) If a plant is kept in bright light all the 24 hours for a few days, the dark reaction (biosynthetic phase) will fail to occur.

(g) Photosynthesis is considered as a process supporting all life on earth.

Answer 4

Photosynthesis increases with the light intensity up to a certain limit only and then it gets stabilized.

The atmospheric temperature is an important external factor affecting photosynthesis. The rate of photosynthesis increases up to the temperature 35 o C after which the rate falls and the photosynthesis stops after 40 o C.

Ice cold water will hamper the process of photosynthesis in the immersed leaf, even if there is sufficient sunshine because the temperature is an important factor for the rate of photosynthesis.

For destarching, the potted plant can kept in a dark room for 24-48 hours.

There is no start point or end point in the carbon cycle, the carbon is constantly circulated between the atmosphere and the living organisms.

If a plant is kept in bright light all the 24 hours for a few days, the dark reaction (biosynthetic phase) will continue to occur because the dark reaction is independent of light and it occurs simultaneously with the light dependent reaction.

Question 5

Given below are five terms. Rewrite the terms in the correct order so as to be in logical sequence with regard to photosynthesis: (i) water molecules, (ii) oxygen, (iii) grana, (iv) hydrogen and hydroxyl ions, (v) photons.

Answer 5

Photons, grana, water molecules, hydrogen and hydroxyl ions, oxygen

Question 6

State any four differences between photosynthesis and respiration.

Answer 6

Fotosíntesis Respiration
Carbon dioxide is used up and oxygen is released. Oxygen is used up and carbon dioxide is released.
Photosynthesis occurs in plants and some bacteria. Respiration occurs in all living organisms.
Photosynthesis results in gain of dry weight of the plants. Respiration results in loss of dry weight of the plants.
Glucose is produced which is utilized by the plants. Glucose is broken down to obtain energy.
The raw materials for the photosynthesis are water, carbon dioxide and sunlight. The raw material for respiration is glucose.

Question 7

“Oxygen is a waste product of photosynthesis.” Comment.

Answer 7

Oxygen is released during photosynthesis. Some of this oxygen may be used in respiration in the leaf cells, but the major portion of it is not required and it diffuses out into the atmosphere through the stomata. However, in a sense, even this oxygen is not a waste because all organisms require it for their existence including the plants.

Question 8

Why is it necessary to place a plant in the dark before starting an experiment on photosynthesis? Explicar.

Answer 8

The presence of starch is regarded as evidence of photosynthesis. Hence before starting an experiment on photosynthesis, the plant should be placed in the dark for 24-48 hours to destarch the leaves. During this period, all the starch from the leaves will be sent to the storage organs and the leaves will not show the presence of starch. So the various experiments on photosynthesis can be carried out effectively.

Question 9

Why is it not possible to demonstrate respiration in a green plant kept in sunlight?

Answer 9

If a green plant is kept in bright light, it tends to use up all the CO2 produced during respiration, for photosynthesis. Thus, the release of CO2 cannot be demonstrated. Hence, it is difficult to demonstrate respiration as these two processes occur simultaneously.

Question 10

Most leaves have the upper surface more green and shiny than the lower one. ¿Por qué?

Answer 10

The chloroplasts are concentrated in the upper layers of the leaf which helps cells to trap the sunlight quickly. Also the epidermis is covered by a waxy, waterproof layer of cuticle. This layer is thicker on the upper surface than the lower one. Hence most leaves have the upper surface more green and shiny than the lower one.

Question 11

How would you demonstrate that green plants release oxygen when exposed to light?

Answer 11

  • Place hydrilla plant (a water plant) in a beaker containing pond water and cover it by a short-stemmed funnel. (Make sure the level of water in the beaker is above the level of the stem of the funnel)
  • Invert a test tube full of water over the stem of the funnel.
  • Place the set up in the sun light for a few hours

Bubbles appear in the stem which rise and are collected in the test tube. When sufficient gas gets collected, a glowing splinter will be introduced in the test tube, which will burst into flames.

The splinter glows due the presence of oxygen in the test tube which proves that the gas collected in the test is released by hydrilla during photosynthesis.

Question 12

Describe the main chemical changes which occur during photosynthesis in:

Answer 12

(I) Light Reaction:

The light reaction occurs in two main steps:

(1) Activation of chlorophyll – On exposure to light energy, chlorophyll becomes activated by absorbing photons.

(2) Splitting of water – The absorbed energy is used in splitting the water molecule into hydrogen and oxygen, releasing energy. This reaction is known as photolysis of water.

2H2O 4H + + 4e – + O2

The fate of H + , e – and (O) component are as follows:

The hydrogen ions (H + ) obtained from above are picked up by a compound NADP (Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) to form NADPH.

The oxygen (O) component is given out as molecular oxygen (O2).

The electrons (e – ) are used in converting ADP into energy rich ATP by adding one inorganic phosphate group PI.ADP + PI ATP. This process is called photophosphorylation. (ii) Dark reaction: The reactions in this phase does not require light energy and occur simultaneously with the light reaction. The time gap between the light and dark reaction is less than one thousandth of a second. In the dark reaction, ATP and NADPH molecules (produced during light reaction) are used to produce glucose (C6H12O6) from carbon dioxide. Fixation and reduction of carbon dioxide occurs in the stroma of the chloroplast through a series of reactions. The glucose produced is either immediately used up by the cells or stored in the form of starch.

Question 13

Complete the following food chains by writing the names of appropriate organisms in the blanks:

Answer 13

Complete the following food chains by writing the names of appropriate organisms in the blanks:

(i) Grass → Rabbit. → Snake → Halcón

(ii) Grass/Corn → Mouse → Snake → Peacock

Question 14

How do non-green plants such as fungi and bacteria obtain their nourishment?

Answer 14

Non-green plants such as fungi and bacteria obtain their nourishment from decaying organic matter in their environment. This matter comes from dead animals and plants. Fungi and bacteria break down the organic matter to obtain the nourishment and they release carbon dioxide back in the atmosphere.

Question 15

All life owes its existence to chlorophyll. Give reason.

Answer 15

Chlorophyll is the foundation site for the photosynthesis in green plants. The initiation of photosynthesis takes place when the chlorophyll molecule traps the light energy. The light energy is then converted into chemical energy in the form of glucose using carbon dioxide (CO2) from the atmosphere, and water (H2O) from the soil. All other organisms, directly or indirectly depend on this food for their survival. The starting point of any food chain is always a plant. If green plants were to suddenly disappear, then so would virtually all life on Earth. Thus, we can say that all life owes its existence to chlorophyll.

Question 16

Complete the following by filling the blanks 1 to 5 with appropriate words/ terms/ phrases:

To test the leaf for starch, the leaf is boiled in water to …………… (1). It is next boiled in methylated spirit to ……………(2). The leaf is placed in warm water to soften it. It is then placed in a dish and ………….(3) solution in added. The region, which contains starch, turns ……………. (4) and the region, which dose not contain starch, turns ………………(5)

Answer 16

To test the leaf for starch, the leaf is boiled in water to kill the cells. It is next boiled in methylated spirit to remove chlorophyll. The leaf is placed in warm water to soften it. It is then placed in a dish and iodine solution in added. The region, which contains starch, turns blue-blackand the region, which does not contain starch, turns brown.

D. STRUCTURED / APPLICATION / SKILL TYPE for ICSE Class-10 Chapter 6 Photosynthesis Concise Selina Biology

Question 1

A candidate studied the importance of certain factors in photosynthesis. He took a potted plant and kept in the dark for over 24 hours. In the early hours of the next morning, he covered one of the leaves with black paper in the centre only. Then he placed the plant in sunlight for a few hours and tested the leaf which was covered with black paper for starch.

una. What aspect of photosynthesis was being investigated?

B. Is there any control in this experiment? If so, state it.

C. Why was the plant kept in the dark before the experiment?

D. Describe step by step, how the candidate proceeded to test the leaf for the presence of starch?

Answer 1

(a) The student wanted to show that sunlight is necessary for photosynthesis. / The role of sunlight in photosynthesis is being investigated.

B. Si. The other uncovered leave of the potted plant act as a control.

C. Destarching ensures that any starch present after the experiment has been formed under experimental conditions. Therefore, the plant was kept in the dark before the experiment.

d.The student dipped the leaf in boiling water for a minute to kill the cells.

Then he boiled the leaf in alcohol / methylated spirit over a water bath to remove chlorophyll. The leaf becomes hard and brittle.

He then places the leaf in hot water to soften it.

Next the student spreads the leaf in a dish and pours iodine solution on it. The presence of starch is indicated by a blue-black colour.

The uncovered portion (exposed to sunlight) turned blue-black colour and the covered portion showed brown colour. The difference in the colours of covered and uncovered part of leaves indicates the importance of sunlight in photosynthesis.

Question 2

Photosynthesis in green plants is directly and indirectly dependent on so many plant structures. Explain briefly the role of the following structures in this process.

(d) Xylem tissue in the leaf veins

(e) Phloem tissue in the leaf veins

Answer 2

(a) Guard cells: They regulate the opening and closing of stomata and thus regulate the entry of carbon dioxide through the stomata.

(B) Cuticle: Cuticle is transparent and water proof due to which light can penetrate this later easily.

(C) Mesophyll cells: Mesophyll cells are the main sites for photosynthesis. Chloroplasts are mainly contained in the mesophyll cells. When sunlight falls on the leaf, the light energy is trapped by the chlorophyll of the upper layers of mesophyll, especially the palisade cells.

(D) Xylem Tissue in the Leaf Veins: Water is essential for photosynthesis to occur. Water is taken up by the roots from the soil, sent up through the stem and finally brought to the leaves (site of photosynthesis) through the xylem tissue. The water is then distributed in the mesophyll tissue.

(mi) Phloem Tissue in the Leaf Veins: The prepared food is transported from leaves to all parts of the plant by the phloem tissue. The glucose is converted into insoluble starch and later into soluble sugar i.e. sucrose, which is transported in solution through the phloem in the veins of the leaf and down through the phloem of the stem.

(F) Stomata: The main function of stoma is to let in carbon dioxide from the atmosphere for photosynthesis. Also most of the oxygen produced during photosynthesis diffuses out into the atmosphere through the stomata.

Question 3

Given below is a schematic diagram to illustrate some aspects of photosynthesis.

(a) Fill up the gaps, in blank spaces (1-4), by writing the names of the correct items.

(b) What phenomenon do the thick arrows A and B indicate?

Answer 3 (a)

(B) A – Transpiration

Question 4

Given below is the representation of a certain phenomenon in nature. With four organisms 1-4.

(a) Name the phenomenon represented.

(b) Name any one organism that could be shown at No .5

(c) Name the biological process which was the starting point of the whole chain.

(d) Name one natural element which all the organisms 2-4 and even 5 are getting from No. 1 for their survival.

Answer 4

Question 5

Enumerate the steps involved in testing a green leaf for the presence of starch.

Answer 5

Test to determine the presence of starch in a leaf:

  • Dip a leaf in boiling water for a minute to kill the cells.
  • Boil the leaf in methylated spirit in a water bath to remove the chlorophyll, till the leaf turns pale blue and becomes hard and brittle.
  • Now place the leaf in hot water to soften it.
  • Place the leaf in a Petri dish and pour iodine solution over it.
  • The appearance of a blue-black colour on the leaf is indicative of the presence of starch.
  • The absence of starch is indicated by a brown colouration.

Question 6

Given alongside is the diagram of an experimental set-up:

(a) What is the objective of this experiment?

(b) Will it work satisfactorily? Given reason.

(c) What alteration (s) will you make in it for obtaining expected result?

(d) Would you take any step before starting the experiment? Describe this step and explain its necessity.

Answer 6

(a) To demonstrate the importance of carbon dioxide in photosynthesis

(b) No, the experiment will not work satisfactorily, as the beaker contains lime water and not potassium hydroxide to absorb CO­2.

(c) Place potassium hydroxide in the beaker instead of lime water

(d) Before starting the experiment, it is necessary to destarch the leaves of the plant by keeping the plant in complete darkness for 48 hours. This is because if the plant is not destarched, then the experiment will give false results because starch stored previously may be detected in the leaf placed in the beaker even if no starch is produced during the experiment.

Question 7

Draw a neat diagram of the stomatal apparatus found in the epidermis of leaves and label the Stoma, Guard cells, Chloroplast, Epidermal cells, Cell wall and Nucleus.

Answer 7

Question 8

A potted plant was taken in order to prove a factor necessary for photosynthesis. The potted plant was kept in the dark for 24 hours. One of the leaves was covered with black paper in the centre. The potted plant was then placed in sunlight for a few hours.

(a) What aspect of photosynthesis was being tested?

(b) Why was the plant placed in the dark before beginning the experiment?

(c) During the starch test, why was the leaf

(1) boiled in water (2) boiled in methylated spirit

(d) Write a balanced chemical equation to represent the process of photosynthesis.

(e) Draw a neat diagram of a chloroplast and label its parts.

Answer 8

(a) Light is required for photosynthesis.

(b) Before beginning the experiment, the plant was kept in dark in order to destarch it, i.e. to remove the pre-existing starch from the storage organs.

(1) The leaf was boiled in water to destroy enzymes so that further chemical changes do not take place in the leaf.

(2) The leaf was boiled in methylated spirit to dissolve chlorophyll.

(3) Chemical equation for the process of photosynthesis:

Question 9

The diagram below shows two test-tubes A and B. Test-tube A contains a green water plant. Test-tube B contains both a green water plant and a snail. Both test-tubes are kept in sunlight. Answer the questions that follow:

(a) Name the physiological process that releases the bubbles of oxygen.

(b) Explain the physiological process as mentioned above in (a).

(c) What is the purpose of keeping a snail in test-tube B?

(d) Why does test-tube B have more bubbles of oxygen?

(e) Give an example of a water plant that can be used in the above experiment.

(f) Write the overall chemical equation for the above process.

Answer 9

(a) Photosynthesis releases bubbles of oxygen.

(b) Photosynthesis is a physiological process by which plant cells containing chlorophyll produce food in the form of carbohydrates by using carbon dioxide, water and light energy. Oxygen is released as a by-product.

(c) Carbon dioxide released by the snail during respiration is used by the plant for photosynthesis. This increases the rate of photosynthesis in the plant placed in test tube B. This also suggests that both respiration and photosynthesis are complementary processes to maintain the concentration of oxygen and carbon dioxide in the atmosphere.

(d) A plant and a snail are kept in test tube B. The plant in test tube B has more concentration of CO2 available because the snail releases CO2 during respiration. This increases the rate of photosynthesis in the plant placed in test tube B which leads to the release of more amount of oxygen.


Stages in the Process of Photosynthesis

Light-dependent Reactions

This is the first stage of the photosynthetic process. These reactions take place in the presence of sunlight, and use light energy from the sun to produce ATP molecules and other molecules known as NADPH. These molecules are used as the energy source to carry out the chemical changes in the next stage of photosynthesis.

Light-independent Reactions (Calvin Cycle)

In this stage of photosynthesis, energy-containing sugar molecules are synthesized. The ATP and NADPH produced are used to fuel the reactions in this stage. Here, CO2 molecules are broken down and converted into sugars and other compounds. The Calvin Cycle is repeated twice in order to yield one molecule of glucose.

Respiración celular

Cellular respiration takes place in the same way in both plants and animals. Living cells obtain the products of photosynthesis (sugar molecules) and undergo cellular respiration to produce ATP molecules. Some cells respire aerobically, using oxygen, while others undergo anaerobic respiration, without using oxygen. The process involves a set of chemical reactions to convert chemical energy from the glucose molecules into ATP molecules.

Chemical reaction in Cellular Respiration

Glucose + Oxygen → Carbon dioxide + Water + Energy (ATP)


Tips for Teaching Photosynthesis

Photosynthesis… there was something about it that stumped me as a teacher. It was important to me that my kids understood the big picture and that they were able to answer their questions, but teaching it didn’t come naturally, because, well… photosynthesis. For you life science and bio teachers out there my BIGGEST piece of advice would be to focus on the “big picture”. Do not teach light reactions, followed by dark reactions. Teach them juntos, and then go back and fill in the details where you can.

I’ve compiled 5 helpful tips for teaching photosynthesis:

1. Photosynthesis can be a complex subject for students to learn. Scaffolding will provide optimal success: start off with the big picture and then work your way into the nooks and crannies.

2. Students should be able to comprehend energy flow in photosynthesis, from sunlight to sugar, and everything in between. Use my Mouse Trap game analogy to help!

3. Dark reactions and light reactions are dependent on each other through the ATP –> ADP and NADPH –> NADP pathway.

4. Teach the basic steps of the electron transport chain. There are two separate ones, each associated with a photosystem: one for ATP (indirectly through hydrogen ions) and one for NADPH.

5. Visuals. Visuals. Visuals. Keep the diagrams simple at first! Labs will help all learner types, too!

To help with this, I’m offering a gratis Photosynthesis Graphic Organizer!

What is the mouse trap analogy referenced in #2? Just like in the game “Mouse Trap”, each step depends directly on the previous step. If one of the processes stopped, the next step would not be able to go on (energy flow). Ask your students what they think the marble and the foot that kicks the marble out of the bucket represent!

For more photosynthesis resources that I offer, check out my photosynthesis interactive notebook, or other types of materials you’ll find in my store (scroll down to see all the resources I have to offer in the photosynthesis category).


Ver el vídeo: La fotosíntesis Explicación sencilla (Agosto 2022).