Ejercicios: La fotosíntesis y la respiración celular

Escriba la ecuación general de la fotosíntesis, con los reactivos y los productos en palabras o con fórmulas químicas. Luego indique en qué organelo de la célula vegetal ocurre este proceso y qué pigmento principal capta la luz.

Una estudiante del colegio afirma que las plantas hacen fotosíntesis y por eso no necesitan respirar. Explique brevemente por qué esa afirmación es incorrecta y nombre el organelo donde se realiza la respiración celular aerobia en las células de una planta.

Clasifique cada uno de los siguientes elementos como «entrada» o «salida» de la respiración celular aerobia: glucosa, dióxido de carbono, oxígeno, agua y ATP. Justifique en una frase la clasificación del oxígeno.

Elabore un cuadro comparativo de la fotosíntesis y la respiración celular aerobia con estos criterios: entradas, salidas, organelo donde ocurre, tipo de transformación de la energía (de qué forma a qué forma) y si el proceso es anabólico o catabólico. Después explique en dos o tres líneas en qué sentido se dice que ambos procesos son opuestos y complementarios.

Una finca de la zona de San Carlos produce levadura para elaborar pan. En un recipiente cerrado y sin oxígeno, las células de levadura degradan glucosa y producen etanol y dióxido de carbono. (a) Nombre este proceso. (b) Compárelo con la respiración aerobia en cuanto a la cantidad de ATP que se obtiene por molécula de glucosa y a los productos finales. (c) Explique por qué la masa de pan «crece» durante el proceso.

Valeria coloca una planta acuática en un frasco transparente con agua y la expone a la luz; observa burbujas de gas que suben desde las hojas. Luego tapa el frasco con papel oscuro y las burbujas dejan de aparecer. (a) Identifique el gas de las burbujas. (b) Explique por qué dejan de aparecer en la oscuridad. (c) Indique qué proceso sigue ocurriendo en la planta durante la oscuridad y qué gas consume.

En un bosque del Área de Conservación Guanacaste, durante el día una hoja de un árbol realiza fotosíntesis y respiración al mismo tiempo, mientras que de noche solo respira. Un grupo de estudiantes mide el intercambio neto de CO₂ de la hoja y obtiene que al mediodía hay una absorción neta de CO₂, de noche hay una liberación neta y a cierta hora temprano en la mañana el intercambio neto es cero. Interprete cada uno de los tres resultados indicando qué proceso predomina, y argumente qué significa que el intercambio neto sea cero respecto a las tasas de fotosíntesis y respiración. Explique por qué, para que la planta crezca, la tasa de fotosíntesis debe superar en promedio a la de respiración.

Los átomos de carbono de una molécula de CO₂ liberada por un ser humano pueden terminar formando parte de un frijol que luego otra persona consume. Describa, paso a paso, el recorrido de ese carbono a través de la fotosíntesis, el consumo, la respiración celular y la descomposición, indicando en cada paso en qué molécula se encuentra el carbono. Luego analice por qué la energía no recicla del mismo modo que el carbono y cómo se pierde a lo largo de la cadena alimentaria.