Regulacion fotosintesis.

Regulación de la Fotosíntesis por Disponibilidad de Luz en Plántulas de Maíz (Zea mays)

Introducción

La vida en la tierra depende en esencia, de la energía derivada del sol. La fotosíntesis es el único proceso biológico de importancia que puede aprovechar esta energía para la fabricación de compuestos orgánicos.
El tejido fotosintético más activo en las plantas superiores es el mesófilo delas hojas. Las células que allí se encuentran tienen un gran número de cloroplastos, que contiene los pigmentos verdes especializados en la absorción de luz, las clorofilas. En la fotosíntesis, la planta utiliza la energía solar para oxidar el agua, con la consiguiente liberación de oxígeno y para reducir el dióxido de carbono, formando grandes compuestos carbonados, principalmente azúcares.
Elproceso global de la fotosíntesis es una reacción redox, en la que los electrones son cedidos por unas especies químicas, que se oxidan, y son transferidos a otras especies, que se reducen. En el funcionamiento normal del sistema fotosintético, la luz reduce nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADP) que actúa como agente reductor para la fijación del carbono en el ciclo de Calvin. El flujode electrones desde el agua al NADP también está acoplado a la síntesis de ATP, empleado en la reducción del carbono, a partir del cual, las plantas producen los azucares que luego utilizan como fuente de energía. Estos sacáridos pueden clasificarse en reductores y no reductores. La diferencia se da en que los azucares reductores poseen un grupo carbonilo que les permite reaccionar con otrasespecies. De este modo, por ejemplo, algunos monosacáridos como la glucosa y la fructuosa, pueden unirse para formar sacarosa, un disacárido no reductor. Parte del azúcar producido, es almacenado en la planta en forma de almidón. Este se forma en los cloroplastos, a partir de amilosa y amilopectina.
La luz es absorbida en forma de fotones que excitan y desencadenan el comienzo de las reaccionesfotosintéticas. Por ello puede pensarse que diferentes longitudes de onda que forman parte del haz de luz visible no van a excitar del mismo modo a todos los pigmentos fotosintéticos.
Entonces, la actividad fotosintética del organismo va a depender de la longitud de onda con la que se la exponga, esperando que una mayor intensidad lumínica genere una mayor tasa fotosintética, y por consiguiente unamayor producción de biomasa. Cabe mencionar que las propiedades del aparato fotosintético cambian en función de la luz disponible, de la concentración de CO2 en el ambiente y de la temperatura, entre otros factores, que van a determinar el comportamiento y la tasa fotosintética producida.
Un caso interesante de analizar, es el cultivo de maíz (Zea mays) por ser uno de los alimentos básicos para laproducción y sustentación de la economía agrícola. En esta especie vegetal, el aparato fotosintético presenta una particularidad observable en su estructura foliar, del tipo KRANZ, y su mecanismo fotosintético del tipo C4.
El objetivo del presente trabajo es comparar la tasa fotosintética del maíz respecto a su tratamiento con dos diferentes intensidades lumínicas, mediante la determinación dela concentración de CO2, producción de azucares totales y reductores, y sustancias de almacenamiento como el almidón.

Materiales y Métodos

Especie estudiada
Zea mays L. (Poaceae): gramínea anual vigorosa que alcanza los 2 metros de altura. De particularidad monoica, con sus inflorescencias masculinas y femeninas en la misma planta. El tallo está compuesto por tres capas:una epidermis exterior, impermeable y transparente, una pared por donde circulan las sustancias alimenticias y una médula de tejido esponjoso y blanco donde almacena reservas alimenticias, en especial azúcares. Las hojas toman una forma alargada íntimamente arrollada al tallo, del cual nacen las espigas.

Condiciones de siembra
Se realizó la siembra de semillas de maíz (Z. mays) en dos bandejas plásticas con un...