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Fotosíntesis



Fotosíntesis

Imagen que muestra la distribución de la fotosíntesis en el globo terráqueo; mostrando tanto la llevada a cabo por el fitoplanctonoceánico como por la vegetación terrestre.

Fotosíntesis oxigénica y anoxigénica.
La fotosíntesis (del griego antiguo φώτο [foto], 'luz', y σύνθεσις [síntesis], 'unión') es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz. En este proceso la energía luminosa se transforma en energía química estable, siendo el adenosín trifosfato (ATP) la primera molécula en la que queda almacenada esa energía química. Con posterioridad, el ATP se usa para sintetizar moléculas orgánicas de mayor estabilidad. Además, se debe de tener en cuenta que la vida en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la fotosíntesis que realizan las algas, en el medio acuático, y las plantas, en el medio terrestre, que tienen la capacidad de sintetizar materia orgánica(imprescindible para la constituciónde los seres vivos) partiendo de la luz y la materia inorgánica. De hecho, cada año los organismos fotosintetizadores fijan en forma de materia orgánica en torno a 100.000 millones de toneladas de carbono.


Los orgánulos citoplasmáticos encargados de la realización de la fotosíntesis son los cloroplastos, unas estructuras polimorfas y de color verde (esta coloración es debida a la presencia del pigmento clorofila) propias de las células vegetales. En el interior de estos orgánulos se halla una cámara que contiene un medio interno llamado estroma, que alberga diversos componentes, entre los que cabe destacar enzimas encargadas de la transformación del dióxido de carbono en materia orgánica y unos sáculos aplastados denominados tilacoides o lamelas, cuya membrana contiene pigmentos fotosintéticos. En términos medios, una célula foliar tiene entre cincuenta y sesenta cloroplastos en su interior.
Los organismos que tienen la capacidad de llevar a cabo la fotosíntesis son llamados fotoautótrofos (otra nomenclatura posible es la deautótrofos, pero se debe tener en cuenta que bajo esta denominación también se engloban aquellas bacterias que realizan la quimiosíntesis) y fijan el CO2 atmosférico. En la actualidad se diferencian dos tipos de procesos fotosintéticos, que son la fotosíntesis oxigénica y la fotosíntesis anoxigénica. La primera de las modalidades es la propia de las plantas superiores, las algas y las cianobacterias, donde el dador de electrones es el agua y, como consecuencia, se desprende oxígeno. Mientras que la segunda, también conocida con el nombre de fotosíntesis bacteriana, larealizan las bacterias purpúreas y verdes del azufre, en las que en dador de electrones es el sulfuro de hidrógeno, y consecuentemente, el elemento químico liberado no será oxígeno sino azufre, que puede ser acumulado en el interior de la bacteria, o en su defecto, expulsado al agua.


NO HACE TRABAJO SOBRE ÉSTE.
Ahora el trabajo que realiza la fuerza normal de la aspiradora sobre la aspiradora es

pero ups no tenemos la fuerza normal, tranquilas este es un trabajo para la segunda ley
de newton (je je je je).
Aplicamos la segunda ley de newton

Ahora que tenemos la fuerza normal la sustituimos en la fórmula de trabajo:



Fis. Jefferson Villaplana Sánchez

Ojo cuidado: el ángulo entre la fuerza aplicada y el desplazamiento del cuerpo es 90
grados por lo que el coseno de 90 grados es cero. Eso quiere decir que la fuerza
normal del cuerpo no contribuye en nada al trabajo sobre el cuerpo. La fuerza
normal DEL CUERPO NO HACE TRABAJO SOBRE ÉSTE.
Por lo tanto el trabajo total aplicado sobre elcuerpo es la suma de cada uno de los
trabajo. Si la pregunta es porque el trabajo total es tan fácil como solo sumar cada uno de
lo trabajos, la respuesta es que el trabajo es un escalar, y por lo tanto no necesita
dirección alguna.

Ahora sí. Definimos
Energía Cinética: energía que posee un cuerpo con solo el hecho que éste se encuentre
en movimiento y posea así una velocidad. Su fórmula es

Energía Potencial Gravitatoria: energía que posee un cuerpo con el hecho que se
encuentre a una altura con respecto a la superficie terrestre. Su fórmula es

Ambas energías se dan en JOULES, la cual es la misma unidad del trabajo.
Energía Mecánica: Es la suma de las dos energías presentes potencial gravitatoria y
cinemética



Fis. Jefferson Villaplana Sánchez

Ahora existe dos teoremas muy importantes que relacionan la energía cinética y la
energía potencial con el trabajo.
Se les llama Teoremas de Trabajo- Energía
TEOREMA TRABAJO - ENERGIA CINETICA
El trabajo realizado es producto de la diferencia de energía cinética cuando el cuerpo se
mueve de un punto A y llega a un punto B pero con velocidad diferente a la del punto A

TEOREMA TRABAJO - ENERGIA POTENCIAL GRAVITATORIA
El trabajo realizado es producto de la diferencia de energía potencial cuando el cuerpo se
mueve de un punto A y llega a un punto B pero con una altura diferente a la del punto AEjemplos
Un cuerpo de 120 Kg se mueve con una velocidad inicial de 45 m / s. Un tiempo después
el cuerpo llega a tener una velocidad de 65 m / s. sCuánto trabajo se tuvo que hacer
sobre el cuerpo para llegar a tener esa velocidad?



Fis. Jefferson Villaplana Sánchez

Conservación de la Energía
La conservación de la energía estipula que la energía mecánica entre dos puntos cuando
no intervienen fuerzas disipativas va a ser igual en el punto A como en el B
Ejemplo
Un esquiador parte del reposos desde la cúspide de un risco a 20 m de altura con respcto
al suelo. Calcule la velocidad cuando el esquiador llega al fondo del risco.



Fis. Jefferson Villaplana Sánchez

Ahora cuando existe una fuerza disipativa, como la fricción, le fórmula de la conservación
de la energía se modifica de la siguiente manera.

Una caja de 3 Kg baja por una rampa. La rampa posee una longitud de 1 metro y se
encuentra inclinada con respecto a la horizontal 30 grados, como lo muestra la figura. La
caja inicia su movimiento desde el punto mas alto desde el reposo y mientras se desliza
una fuerza de fricción de 5N actúa sobre ella. calcule la velocidad cuando llega al fondo
de la rampa

Primero ponemos la fórmula de la conservación de la energía con fuerzas disipativas



Despejando la velocidad final:

Problema Extra

Fis. Jefferson Villaplana Sánchez

A comienzos del año 2009, se publicó un artículo en la revista Nature Geoscience en el que científicos norteamericanos daban a conocer el hallazgo de pequeños cristales de hematita (en Cratón de Pilbara, en el noroeste de Australia), un mineral de hierro que data de la época deleón Arcaico, demostrando la existencia de agua rica en oxígeno y consecuentemente, de organismos fotosintetizadores capaces de producirlo. Gracias al estudio realizado, se ha llegado a la conclusión de la existencia de fotosíntesis oxigénica y de la oxigenación de la atmósfera y de los océanos hace más de 3.460 millones de años, así como también se deduce la existencia de un número considerable de organismos capaces de llevar a cabo la fotosíntesis para oxigenar la masa de agua mencionada, aunque sólo fuese de manera ocasional.





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