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1er año · Ciencias Naturales
Nutrición en plantas y alimentación · La nutrición de las plantas

Fotosíntesis y respiración en las plantas

Valentina compra un cambur en la bodega y se pregunta: «¿De dónde saca la mata de cambur lo que la hace crecer? Nadie le da de comer». Las plantas no tienen boca ni sistema digestivo, pero crecen, dan flores y frutos. En esta página descubrirás cómo fabrican su alimento, y por qué también respiran.

Las plantas fabrican su alimento

Un animal come para obtener energía y materiales. Una planta no come: fabrica su alimento a partir de sustancias sencillas. Por eso se dice que es un ser autótrofo («que se alimenta por sí mismo»). Los animales, en cambio, son heterótrofos: necesitan tomar su alimento de otros seres vivos, como en el sistema digestivo que estudiaste.

La clorofila es la razón por la que las hojas son verdes. Los cloroplastos abundan en las células de las hojas, por eso la hoja es el lugar principal de la fotosíntesis.

Una planta recibe luz, toma dióxido de carbono por la hoja y agua por la raíz, y libera oxígeno Luz solar CO₂ entra O₂ sale H₂O sube desde la raíz
Practica★☆☆Sin empezar
Define con tus palabras qué es la fotosíntesis y menciona en qué parte de la célula vegetal ocurre. Indica también por qué se dice que las plantas son seres autótrofos.

Define con tus palabras qué es la fotosíntesis y menciona en qué parte de la célula vegetal ocurre. Indica también por qué se dice que las plantas son seres autótrofos.

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Estructuras de la planta que participan

Cada parte de la planta aporta algo a la fotosíntesis:

Estructura Función principal
Raíz Absorbe agua y sales minerales del suelo
Tallo Conduce el agua y las sustancias por la planta
Hoja Lugar principal de la fotosíntesis (tiene cloroplastos)
Estoma Poro diminuto de la hoja que se abre y se cierra para el paso de gases

Los estomas son tan pequeños que solo se ven con microscopio; una hoja tiene miles. Por ellos entra el dióxido de carbono y sale el oxígeno. También sale vapor de agua, por eso la planta los cierra cuando hay mucho calor y poca agua.

Estoma abierto entre dos células guarda con entrada de CO₂ y salida de O₂ Estoma (abierto): poro entre dos células guarda CO₂ entra O₂ y vapor salen
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Relaciona cada estructura de la planta con su función principal: (a) raíz, (b) tallo, (c) hoja, (d) estoma. Las funciones son: 1) conducir agua y sustancias por la…

Relaciona cada estructura de la planta con su función principal: (a) raíz, (b) tallo, (c) hoja, (d) estoma. Las funciones son: 1) conducir agua y sustancias por la planta, 2) absorber agua y sales minerales del suelo, 3) abrirse y cerrarse para permitir el paso de gases, 4) lugar principal donde se realiza la fotosíntesis.

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La ecuación de la fotosíntesis

La fotosíntesis se resume en una ecuación química. Se lee de izquierda a derecha: lo que está antes de la flecha son los reactivos (lo que la planta toma) y lo que está después son los productos (lo que produce).

$$6\,CO_2 + 6\,H_2O \xrightarrow{\text{luz, clorofila}} C_6H_{12}O_6 + 6\,O_2$$
Reactivos Productos
Dióxido de carbono ($CO_2$), por los estomas Glucosa ($C_6H_{12}O_6$)
Agua ($H_2O$), por la raíz Oxígeno ($O_2$), sale por los estomas

La luz aporta la energía que se necesita para transformar los reactivos. Esa energía queda almacenada en la glucosa. La planta usa la glucosa para obtener energía y para construir sus tejidos; el exceso lo guarda como almidón, por ejemplo en la papa, la yuca o el plátano.

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Una estudiante de 1.er año escribió en su cuaderno los siguientes términos: dióxido de carbono, agua, glucosa, oxígeno. Clasifícalos en dos columnas: los que son…

Una estudiante de 1.er año escribió en su cuaderno los siguientes términos: dióxido de carbono, agua, glucosa, oxígeno. Clasifícalos en dos columnas: los que son reactivos (lo que la planta toma) y los que son productos (lo que la planta produce) en la fotosíntesis.

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La ecuación de la fotosíntesis puede escribirse así: $$6\,CO_2 + 6\,H_2O \xrightarrow{\text{luz}} C_6H_{12}O_6 + 6\,O_2$$ Identifica qué sustancia entra por los estomas,…

La ecuación de la fotosíntesis puede escribirse así:

$$6\,CO_2 + 6\,H_2O \xrightarrow{\text{luz}} C_6H_{12}O_6 + 6\,O_2$$

Identifica qué sustancia entra por los estomas, cuál es absorbida por la raíz y cuál es el producto que la planta usa como fuente de energía y materia. Explica además qué papel cumple la luz y qué pigmento la capta.

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La luz y la clorofila

Sin luz no hay fotosíntesis. La clorofila capta la energía luminosa, y esa energía se usa para fabricar glucosa.

Es el mismo efecto que verás en el pasto bajo una tabla que lleva días sobre él: queda amarillento.

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Valentina dejó una planta de frijol en un armario cerrado y oscuro durante dos semanas, y otra igual junto a una ventana con luz. Al terminar, la primera tenía hojas…

Valentina dejó una planta de frijol en un armario cerrado y oscuro durante dos semanas, y otra igual junto a una ventana con luz. Al terminar, la primera tenía hojas amarillentas y débiles. Explica, con base en la fotosíntesis, por qué ocurrió este cambio y qué función cumplía el pigmento que perdió.

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La respiración también ocurre en las plantas

Fabricar glucosa no basta: la energía hay que liberarla para poder usarla. Eso lo hace la respiración celular, que ocurre en todas las células vivas, de plantas y de animales, día y noche.

$$C_6H_{12}O_6 + 6\,O_2 \longrightarrow 6\,CO_2 + 6\,H_2O + \text{energía}$$

La glucosa reacciona con el oxígeno y libera la energía que la célula necesita para crecer, moverse y reparar sus partes. Esta respiración celular no es lo mismo que «respirar» con los pulmones: es el proceso que ocurre dentro de las células.

Comparación

Característica Fotosíntesis Respiración
Reactivos $CO_2$ y agua Glucosa y $O_2$
Productos Glucosa y $O_2$ $CO_2$, agua y energía
Energía La almacena (luz → glucosa) La libera de la glucosa
Dónde Cloroplastos (células con clorofila) Todas las células
Cuándo Solo con luz (de día) Día y noche

Los productos de uno son los reactivos del otro: los dos procesos se complementan.

Gases en la hoja

De día, la planta hace fotosíntesis y respiración a la vez; la fotosíntesis es mucho más intensa, así que entra $CO_2$ y sale $O_2$ en neto. De noche no hay luz: solo respiración, y entonces entra $O_2$ y sale $CO_2$. En ambos casos los gases pasan por los estomas.

Practica★★☆Sin empezar
Completa el siguiente cuadro comparativo entre la fotosíntesis y la respiración celular en una planta, indicando para cada proceso: reactivos, productos, si almacena o…

Completa el siguiente cuadro comparativo entre la fotosíntesis y la respiración celular en una planta, indicando para cada proceso: reactivos, productos, si almacena o libera energía y en qué momento del día ocurre.

Característica Fotosíntesis Respiración
Reactivos
Productos
Energía
Momento en que ocurre
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Practica★★★Sin empezar
Santiago afirma: «Las plantas solo hacen fotosíntesis y por eso no necesitan respirar, mientras que los animales solo respiran». Argumenta si esta afirmación es correcta…

Santiago afirma: «Las plantas solo hacen fotosíntesis y por eso no necesitan respirar, mientras que los animales solo respiran». Argumenta si esta afirmación es correcta o no. En tu respuesta menciona qué ocurre con los gases durante el día y durante la noche en una hoja, y qué estructuras participan en el intercambio.

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Calor, estomas y agua

Por los estomas escapa vapor de agua. Cuando el día es muy caluroso y seco, la planta corre el riesgo de perder demasiada agua. Entonces cierra los estomas para ahorrarla. Es una ventaja: evita marchitarse.

Pero hay un costo: con los estomas cerrados no entra $CO_2$. Si siguen cerrados muchas horas, la fotosíntesis disminuye o se detiene, la planta fabrica menos glucosa y crece menos. La raíz, por su parte, sigue absorbiendo el agua que haya en el suelo; si el suelo está seco, ya no basta para reponer la que se pierde.

Vuelve al principio: la mata de cambur de Valentina no recibe comida, la fabrica con luz, agua del suelo y $CO_2$ del aire.

Practica★★★Sin empezar
En una finca de los Llanos, un agricultor observa que en los días muy calurosos y secos las plantas de maíz cierran sus estomas durante las horas de más sol. Analiza qué…

En una finca de los Llanos, un agricultor observa que en los días muy calurosos y secos las plantas de maíz cierran sus estomas durante las horas de más sol. Analiza qué ventaja tiene esto para la planta y qué consecuencia tendría para la fotosíntesis si los estomas permanecieran cerrados durante muchas horas. Relaciona tu análisis con el agua que absorbe la raíz y con el dióxido de carbono.

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Resumen

  • Las plantas son autótrofas: fabrican su alimento con la fotosíntesis.

  • Fotosíntesis: $6\,CO_2 + 6\,H_2O \xrightarrow{\text{luz}} C_6H_{12}O_6 + 6\,O_2$, en los cloroplastos, con clorofila.

  • Raíz: absorbe agua; tallo: conduce; hoja: fotosíntesis; estoma: paso de gases.

  • La respiración libera la energía de la glucosa ($C_6H_{12}O_6 + 6\,O_2 \to 6\,CO_2 + 6\,H_2O + \text{energía}$) y ocurre día y noche.

  • La fotosíntesis almacena energía; la respiración la libera. Los estomas se cierran para ahorrar agua, pero así entra menos $CO_2$.

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