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Factores limitantes de la fotosíntesis

La tasa de fotosíntesis puede verse limitada por el factor que es más deficiente entre varias condiciones. Incluso si la intensidad de la luz se incrementa, la tasa de fotosíntesis dejará de aumentar si otros factores carecen.

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Factores limitantes de la fotosíntesis: vista de la simulación →

Significado y funcionamiento

La fotosíntesis es el proceso de convertir la energía de la luz en la fijación del carbono en materia orgánica. Factores como la luz, el suministro de dióxido de carbono y la temperatura a la que funcionan las enzimas, influyen en este proceso.

En luz tenue, el efecto de un aumento en la iluminación es significativo, pero en luz suficiente, puede ser limitado por procesos como el dióxido de carbono u otros factores. Los factores limitantes varían según las condiciones.

Relaciones y condiciones de validez

El experimento es un modelo en el que se combina la limitación de la luz con la limitación de CO₂, junto con el coeficiente de temperatura. Al comparar el efecto de una variable, las demás condiciones se mantienen constantes.

La fotosíntesis real también depende del estado de agua, del estado de los estomas, de los nutrientes, de la fotoinhibición y de la especie de planta. La fotosíntesis bruta también debe distinguirse de la producción neta después de restar la respiración.

Qué observar en la simulación

La luz y el CO₂ están saturados. La velocidad sólo se puede aumentar aumentando la oferta insuficiente. El coeficiente de temperatura es mayor alrededor de 30 °C.

Es un modelo virtual de Hydrilla. La intensidad luminosa y la concentración de bicarbonato de sodio alimentan funciones relativas de luz y suministro de CO₂; no se convierten en concentraciones reales de CO₂ disuelto. Se usan luz/(30+luz), suministro/(0.3+suministro) y exp(−((T−30)/12)²). Cada burbuja representa la misma cantidad simulada de oxígeno. Se omiten la respiración, el tamaño de las burbujas, la disolución, la biomasa y la temperatura óptima de cada especie.

Relaciones y símbolos clave

Velocidad = min (limitación de luz, limitación de CO₂) × coeficiente de temperatura × 3

Símbolos y unidades de las fórmulas
SímboloSignificadoUnidad
CO₂Dióxido de carbono disponible para la fotosíntesisConcentración
Factor limitanteLa velocidad actual es la condición que restringe con mayor intensidad.Unidades según las condiciones

Ejemplo resuelto

¿Por qué la velocidad desde la luminosidad 40 → 100 es la misma con niveles bajos de CO₂?

Utilice el menor entre el límite de luz y el límite de CO₂. Si la intensidad de la luz ya es suficiente con niveles bajos de CO₂, aumentar el CO₂ aumentará la velocidad.

Errores frecuentes

  • Aumentar la intensidad de la luz en un factor de dos no resulta en la duplicación de la fotosíntesis bajo todas las condiciones.

Explorar este concepto con experimentos

Referencias

OpenStax · Biology 2e (inglés)