Que producen las plantas
Etapas de la fotosíntesis
Nuestra investigación sobre producción y protección de plantas se basa en nuestra amplia experiencia en biología vegetal y edafológica y aprovecha nuestra incomparable capacidad para trabajar a distintas escalas biológicas, desde el genoma hasta la atmósfera global.
La producción y protección de plantas se basa en nuestra amplia experiencia en biología vegetal y del suelo. Se beneficia de nuestra capacidad sin parangón para trabajar a todas las escalas biológicas, desde el nivel de la molécula, el gen y la célula hasta la investigación sobre los cultivos a nivel de campo y de población. Creemos que comprender la vida en un entorno cambiante es clave para la futura investigación sobre la alimentación sostenible. Este pilar se beneficia de importantes inversiones en instalaciones de investigación, incluidas instalaciones de crecimiento vegetal, espectrometría de masas, secuenciación de ADN de nueva generación, microscopía de alta resolución y equipos de fenotipado de plantas.
Las plagas y enfermedades, así como el estrés abiótico (por ejemplo, sequías e inundaciones) pueden suponer una grave amenaza para el rendimiento de los cultivos y la seguridad alimentaria. Mejorar la resistencia de las plantas frente a estas tensiones representa una estrategia eficaz para mejorar la sostenibilidad agrícola y responder a la preocupación de consumidores y agricultores por los residuos de pesticidas, los sistemas de riego insostenibles y la erosión del suelo. Utilizando nuestras instalaciones de microscopía de alta resolución, secuenciación de ADN de nueva generación y espectrometría de masas, los investigadores de este tema estudian las bases bioquímicas y (epi)genéticas de las vías inmunológicas de las plantas, así como las interacciones con microbios beneficiosos del suelo que mejoran la resistencia de las plantas frente al estrés biótico y abiótico. Además de la química y la biología mecanicistas, este tema incluye la biología de poblaciones, que investiga las interacciones evolutivas entre plantas, plagas, enfermedades y organismos beneficiosos. La instalación de fenotipado del instituto constituye un importante recurso para este tema de investigación, ya que proporciona a los investigadores una capacidad de alto rendimiento para establecer vínculos funcionales entre la resistencia duradera, el genotipo de la planta y el medio ambiente.
Ecuación de la fotosíntesis
Imagen compuesta que muestra la distribución global de la fotosíntesis, incluyendo tanto el fitoplancton oceánico como la vegetación terrestre. El rojo oscuro y el verde azulado indican las regiones de mayor actividad fotosintética en el océano y en la tierra, respectivamente.
Aunque la fotosíntesis se realiza de forma diferente en las distintas especies, el proceso siempre comienza cuando la energía de la luz es absorbida por unas proteínas llamadas centros de reacción que contienen pigmentos/cromóforos verdes de clorofila (y de otros colores). En las plantas, estas proteínas se encuentran dentro de unos orgánulos llamados cloroplastos, que son más abundantes en las células de las hojas, mientras que en las bacterias están incrustadas en la membrana plasmática. En estas reacciones dependientes de la luz, parte de la energía se utiliza para extraer electrones de sustancias adecuadas, como el agua, produciendo gas oxígeno. El hidrógeno liberado por el desdoblamiento del agua se utiliza en la creación de otros dos compuestos que sirven como almacenes de energía a corto plazo, permitiendo su transferencia para impulsar otras reacciones: estos compuestos son el nicotinamida adenina dinucleótido fosfato reducido (NADPH) y el adenosín trifosfato (ATP), la "moneda energética" de las células.
Cloroplasto
La mayoría de las plantas contienen una sustancia química o pigmento especial de color llamado clorofila que se utiliza en la fotosíntesis. La clorofila es lo que absorbe la energía del sol y la convierte en energía química. No toda la energía luminosa del sol es absorbida.
La luz solar tiene muchos colores diferentes. La clorofila suele absorber la luz roja y azul del sol y refleja la luz verde. Es el reflejo de la luz verde lo que hace que algunas hojas parezcan verdes. En otoño, algunas plantas dejan de producir clorofila y vemos que las hojas cambian de color. Al desaparecer la clorofila, la luz verde deja de reflejarse.
Khan academy fotosíntesis
No habría biología sin fotosíntesis. La biomasa vegetal es el alimento y el combustible de todos los animales. Las plantas son los productores primarios. Estos asombrosos organismos son capaces de captar la energía de la luz solar y fijarla en forma de energía química potencial en compuestos orgánicos. Los compuestos orgánicos se construyen a partir de dos materias primas principales: el dióxido de carbono y el agua (que es una fuente de hidrógeno). Estos compuestos son estables y pueden almacenarse hasta que sean necesarios para los procesos vitales. De ahí que los animales, los hongos y las bacterias no fotosintéticas dependan de ellos para el mantenimiento de la vida.
Las cantidades son alucinantes. Una hectárea (por ejemplo, un campo de 100 m por 100 m) de trigo puede convertir hasta 10.000 kg de carbono de dióxido de carbono en carbono de azúcar en un año, lo que da un rendimiento total de 25.000 kg de azúcar al año.
Hay un total de 7.000 x 109 toneladas de dióxido de carbono en la atmósfera y la fotosíntesis fija 100 x 109 toneladas al año. Así pues, el 15% del dióxido de carbono total de la atmósfera pasa a los organismos fotosintéticos cada año.