La fábrica secreta del cardón
Van a recorrer el Jardín Botánico de Altura de Tilcara para responder una pregunta: ¿cómo fabrican su propio alimento dos plantas muy distintas: el cardón, que no tiene hojas verdes, y el molle, un árbol cubierto de hojas?
Pase de entrada
Los equipos que ya terminaron quedan acá con su mejor nota. Si quieren mejorar la suya, pueden volver a realizar la cápsula completa.
Cargando…
La madera del cardón
En la Quebrada, con la madera de cardones secos se hicieron techos, puertas y ventanas. Ese cardón empezó siendo una semilla diminuta, y llegó a medir varios metros.
Llegada al Jardín Botánico de Altura
Un jardín botánico es una colección de plantas vivas, identificadas con su nombre científico y registradas, que se cuida para investigarlas, conservarlas y enseñar sobre ellas. Por eso no es una plaza ni un vivero: cada planta está ahí por una razón y tiene su historia.
¿Por qué son importantes?
Protegen plantas que podrían desaparecer: guardan semillas y reproducen especies de la región. Permiten investigar, por ejemplo, cómo controlar la polilla que ataca a los cardones. Enseñan a escuelas y visitantes a conocer y cuidar la flora. Y reúnen el saber científico con el saber popular, como el uso medicinal de las plantas de la Quebrada.
El Jardín de Tilcara
Esquema del recorrido basado en el catálogo del Jardín; no está a escala.
El cardón y su ambiente
Temperatura y humedad siguen un modelo aproximado de un día de verano en la Quebrada.
¿Cuánto llueve en Tilcara?
Lluvia promedio por mes en Tilcara, período 1934–1990. Datos: INTA. En un año caen 137 mm: 137 litros de agua sobre cada metro cuadrado.
La fábrica de alimento
La fábrica de alimento está muy adentro de la planta: para encontrarla hay que bajar capa por capa. Empiecen por la hoja y sigan el camino con los botones.
Una sola hoja tiene millones de cloroplastos: esta es una de esas fábricas, muy aumentada. Ahora averigüen qué necesita para funcionar.
Esquema simplificado: en la planta real, los estomas están en la piel, el agua llega desde la raíz por conductos y cada célula verde tiene muchos cloroplastos.
Abajo está el panel de controles de la fábrica: tres llaves (agua, dióxido de carbono, luz) y un control de intensidad de la luz. Los medidores muestran cuánta glucosa y cuánto oxígeno produce. Cada caso tiene tres pasos: ① elijan su predicción · ② cambien el control que se indica · ③ comparen el medidor con su predicción.
Caso 1 · Apagar la luz
① Predigan② Apaguen la luz③ Miren el medidor
Con el agua y el dióxido de carbono encendidos, si apagan la luz, la fábrica…
Caso 2 · Un día nublado
① Predigan② Bajen la luz a la mitad③ Miren el medidor
Con las tres llaves encendidas, si llevan la intensidad de la luz a unos 50 %, la fábrica…
Fotosíntesis
La luz no es un reactivo: es la energía que hace posible la transformación.
Foto significa luz; síntesis, armar. La fotosíntesis es el proceso con el que las plantas fabrican su propia materia orgánica: con agua y dióxido de carbono, y usando la energía de la luz, fabrican glucosa y liberan oxígeno al aire. Ocurre en los cloroplastos, unas estructuras verdes de sus células.
La glucosa es un hidrato de carbono, un azúcar. La planta la usa como material para construir su cuerpo (la madera y las paredes de sus células se arman a partir de ella) y como fuente de energía.
Además de la fotosíntesis, en todas las células de la planta ocurre otro proceso, de día y de noche, que usa la glucosa para obtener energía: la respiración celular. La van a estudiar más adelante.
No solo las plantas. Hacen fotosíntesis los seres vivos que tienen clorofila: las plantas (como el cardón y el molle), las algas (desde las microscópicas hasta las grandes algas marinas) y las cianobacterias, organismos de célula procariota que viven en el agua y en suelos húmedos. Plantas y algas la hacen en cloroplastos; las cianobacterias no tienen cloroplastos: tienen la clorofila en membranas dentro de su célula.
La materia orgánica es la que forma el cuerpo de los seres vivos y la que ellos fabrican, como la glucosa, la madera o las proteínas. La materia inorgánica, como el agua, el dióxido de carbono y los minerales del suelo, también existe fuera de los seres vivos. El dióxido de carbono tiene carbono, pero es inorgánico: es un gas del aire que no fabrica ningún ser vivo para formar su cuerpo.
La fotosíntesis es parte del metabolismo del cardón: el conjunto de transformaciones de materia y energía que ocurren dentro de un ser vivo. En la fotosíntesis, materia inorgánica (dióxido de carbono y agua) se transforma en materia orgánica (glucosa), usando la energía de la luz.
Por eso el cardón es autótrofo: fabrica su propia materia orgánica a partir de materia inorgánica. Los animales, como la vicuña o nosotros, somos heterótrofos: obtenemos la materia orgánica comiendo a otros seres vivos.
La planta es un sistema abierto: toma materia y energía del ambiente, las transforma y devuelve materia al ambiente.
Adentro del cardón
Ya conocen la célula eucariota. Esta es una célula eucariota vegetal de la capa verde del cardón, vista con mucho aumento.
El molle, una planta con hojas
El cardón y el molle hacen fotosíntesis con lo mismo: agua, dióxido de carbono y luz. Los dos fabrican glucosa y liberan oxígeno en células con cloroplastos. Lo que cambia es dónde están esas células: en el tallo del cardón y en las hojas del molle. Son dos formas distintas de vivir en el mismo ambiente seco.
| Cardón | Molle | |
|---|---|---|
| Dónde está la fábrica | En la capa verde del tallo, justo debajo de la piel | En los folíolos de sus hojas, sobre todo en las células en empalizada |
| Sus hojas | Transformadas en espinas: no hacen fotosíntesis | Hojas compuestas, con muchos folíolos verdes |
| Dónde están los estomas | En la piel del tallo | En la piel (epidermis) de los folíolos |
| Forma del cuerpo | Tallo grueso y carnoso, con costillas que guardan agua | Árbol de tronco leñoso con una copa de hojas |
| Lo que comparten | Los dos usan dióxido de carbono y agua, necesitan luz, hacen fotosíntesis en cloroplastos y producen glucosa y oxígeno. | |
Laboratorio de la luz
En el experimento cambian una sola cosa: la cantidad de luz que recibe cada vaso. Todo lo demás queda igual. Lo que miden es cuántos discos suben y flotan en el mismo tiempo. Piensen: si una hoja recibe más luz, ¿hará más o menos fotosíntesis? ¿Los discos van a subir más rápido o más lento?
| Vaso | Discos flotando a los 10 min |
|---|
Veredicto y cuestionario
Al entrar dijeron que la madera del cardón salió, sobre todo, —.
La madera del cardón sale, sobre todo, del aire: en su tallo verde, la fotosíntesis usa la energía de la luz para juntar el dióxido de carbono del aire con el agua y armar glucosa. Con esa glucosa la planta construye su cuerpo, incluida la madera. El cardón es autótrofo: transforma materia inorgánica (dióxido de carbono y agua) en materia orgánica.
La luz no es un reactivo: es la energía que hace posible la transformación.
- Un jardín botánico conserva, investiga y enseña sobre plantas vivas identificadas.
- Hacen fotosíntesis las plantas, las algas y las cianobacterias.
- Reactivos: dióxido de carbono y agua. Productos: glucosa y oxígeno. La luz aporta la energía.
- Ocurre en los cloroplastos: en el cardón, en la capa verde del tallo; en el molle, en los folíolos.
- La fotosíntesis solo ocurre cuando hay luz.
- La fotosíntesis es parte del metabolismo: transforma materia inorgánica en materia orgánica.
- El cardón es autótrofo: fabrica su propia materia orgánica.
El cuestionario se habilita cuando completan todas las actividades y aciertan la apuesta final.
Copien la ficha y péguenla en el aula virtual o en el documento que indique su docente.