Cómo obtienen las plantas la energía
Cuando tienes hambre, coges un bocadillo de la nevera o de la despensa. Pero, ¿qué pueden hacer las plantas cuando tienen hambre? Probablemente sepas que las plantas necesitan luz solar, agua y un hogar (como la tierra) para crecer, pero ¿de dónde sacan su comida? La fabrican ellas mismas.
Al igual que tú, las plantas necesitan tomar gases para vivir. Los animales toman gases a través de un proceso llamado respiración. Durante el proceso de respiración, los animales inhalan todos los gases de la atmósfera, pero el único gas que se retiene y no se exhala inmediatamente es el oxígeno. Las plantas, sin embargo, absorben y utilizan el gas de dióxido de carbono
Ecuación de la fotosíntesis
Las células, al igual que los humanos, no pueden generar energía sin localizar una fuente en su entorno. Sin embargo, mientras que los humanos buscan sustancias como los combustibles fósiles para alimentar sus hogares y negocios, las células buscan su energía en forma de moléculas de alimentos o de luz solar. De hecho, el Sol es la fuente de energía por excelencia para casi todas las células, ya que los procariotas fotosintéticos, las algas y las células vegetales aprovechan la energía solar y la utilizan para fabricar las complejas moléculas alimentarias orgánicas de las que dependen otras células para obtener la energía necesaria para mantener el crecimiento, el metabolismo y la reproducción (Figura 1).
Los nutrientes celulares se presentan en muchas formas, como los azúcares y las grasas. Para proporcionar energía a una célula, estas moléculas tienen que atravesar la membrana celular, que funciona como una barrera, pero no infranqueable. Como las paredes exteriores de una casa, la membrana plasmática es semipermeable. De la misma manera que las puertas y las ventanas permiten que las necesidades entren en la casa, varias proteínas que atraviesan la membrana celular permiten que determinadas moléculas entren en la célula, aunque pueden requerir un cierto aporte de energía para realizar esta tarea (Figura 2).
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3.1 El Sol es la principal fuente de energía para los organismos y los ecosistemas de los que forman parte. Productores como las plantas, las algas y las cianobacterias utilizan la energía de la luz solar para fabricar materia orgánica a partir de dióxido de carbono y agua. Esto establece el inicio del flujo de energía a través de casi todas las redes alimentarias.
3.2 El alimento es un biocombustible utilizado por los organismos para adquirir energía para los procesos vitales internos. Los alimentos están compuestos por moléculas que sirven de combustible y material de construcción para todos los organismos, ya que la energía almacenada en las moléculas se libera y se utiliza. La descomposición de las moléculas de los alimentos permite a las células almacenar energía en nuevas moléculas que se utilizan para llevar a cabo las numerosas funciones de la célula y, por tanto, del organismo.
3.3 La energía disponible para realizar un trabajo útil disminuye a medida que se transfiere de un organismo a otro. Los elementos químicos que componen las moléculas de los seres vivos pasan por las cadenas alimentarias y se combinan y recombinan de diferentes maneras. En cada nivel de la cadena alimentaria, una parte de la energía se almacena en estructuras químicas de nueva creación, pero la mayor parte se disipa en el medio ambiente. El aporte continuo de energía, sobre todo de la luz solar, mantiene el proceso en marcha.
Cómo las plantas utilizan y cambian la energía
La mayoría de las plantas contienen un pigmento químico de color especial 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 del sol 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 ya no se refleja!