Fotosíntesi i Estructura de la Cel·lulosa

Sobre la Fotosíntesi

a. En un experiment per entendre com funciona la fotosíntesi, es va il·luminar una alga fotosintètica que s'havia fet créixer en un medi que contenia aigua (H₂O) marcada amb l'isòtop (una variant química) de l'oxigen 18 (O¹⁸) i diòxid de carboni (CO₂) amb l'oxigen no marcat, és a dir, que contenia l'isòtop 16 (O¹⁶).

Les molècules d'oxigen (O₂) que aquesta alga alliberarà en la fotosíntesi, contindran àtoms d'oxigen 18 o d'oxigen 16? Justifica la resposta.

L'oxigen O¹⁸.

En la primera fase de la fotosíntesi, l'energia de la llum és absorbida per la clorofil·la. Això fa que perdi un electró que, en passar per la cadena transportadora d'electrons, produirà molècules com el NADP i l'ATP, riques en energia.

La molècula de clorofil·la recupera l'electró a partir de la molècula d'aigua. En aquest procés és on s'allibera l'oxigen.

Per tant, l'oxigen que s'allibera prové de les molècules d'aigua. Com que aquesta, en l'experiment, conté oxigen O¹⁸, també serà d'aquest tipus l'oxigen alliberat a l'aire.

b. De quina molècula procedeix el carboni que s'incorpora al cicle de Calvin per sintetitzar matèria orgànica?

El carboni que s'incorpora al cicle de Calvin prové del diòxid de carboni (CO₂) atmosfèric.

c. La fotosíntesi és un procés anabòlic o catabòlic? Justifica la resposta.

És un procés anabòlic, ja que a partir de molècules inorgàniques simples, com l'aigua i el diòxid de carboni, es formen molècules orgàniques més complexes.

Estructura de la Paret Cel·lular Vegetal

1. En la il·lustració següent, hi pots veure el fragment d'una macromolècula que es troba només en la paret cel·lular de les cèl·lules dels vegetals.

a. De quina molècula es tracta?

De la cel·lulosa.

b. Quina és la seva funció?

La seva funció és estructural. Forma part de la paret cel·lular. Dóna forma a les cèl·lules dels vegetals i també estructura el vegetal sencer.

c. Aquesta macromolècula està formada per la unió de milers de molècules d'un monosacàrid.

• c1. De quin monosacàrid parlem?

De la glucosa.

• c2. Quina és la fórmula molecular d'aquest monosacàrid?

C₆H₁₂O₆

La fórmula general dels glúcids és C_nH_2nO_n. Aquesta fórmula ens diu que en la molècula d'un monosacàrid hi ha un número d'àtoms de carboni que és igual al d'àtoms d'oxigen i que hi ha el doble d'àtoms d'hidrogen (2n). Però ho hem de concretar per al cas de la glucosa. La glucosa té 6 àtoms de carboni. En aquest cas, n=6. I d'aquí la fórmula que hem donat.

c3. Quins grups funcionals té aquest monosacàrid?

Tenen grups hidroxils (OH), és a dir, formats per un àtom d'oxigen unit a un àtom d'hidrogen (i el grup enganxat a un àtom de carboni). En el nostre cas, en la molècula de glucosa, podem trobar-ne cinc:

I tenen també, i és el grup funcional característic d'aquest tipus de molècules (els glúcids), un grup carbonil. Que pot ser una cetona o un aldehid. En el cas de la glucosa, hi ha un grup aldehid. Aquest grup costa de veure en la cel·lulosa i també en els monosacàrids en la seva forma natural, de cicle. Però és fàcil de veure en la forma lineal:

d. Quin altre polisacàrid és propi de les plantes? Quina funció té?

El midó, que té funció de reserva energètica en els vegetals.