viernes, 8 de febrero de 2013

Capitulo III



      III.                    Radiación solar, aplicaciones de la radiación, capa protectora de ozono, fotosíntesis, atmosfera oxidante, condiciones apropiadas para la vida animal.
En el sol se están generando constantemente grandes cantidades de energía mediante reacciones termonucleares. La energía radiante se propaga por el espacio viajando a razón de 300 000 km por segundo.
Debido a que las radiaciones viajan como ondas a la velocidad de la luz, tendrán como característica la longitud de onda. El número de ondas que a una velocidad constante pasan por un determinado punto cada segundo se le llama frecuencia. 
La pequeña porción del espectro electromagnético que percibe el ojo humano es llamada "luz visible" y está compuesto por radiaciones de poca energía. La luz de menor longitud de onda es de color violeta; le sigue la de color azul; después tenemos la luz verde, seguida de la luz amarilla y la anaranjada y, por último la luz roja con la que termina el espectro visible.
Antes del violeta existen radiaciones de alta energía que el ojo humano no puede percibir, llamadas ultravioleta. Otras radiaciones de alta energía, y por lo tanto peligrosas para la vida, son los llamados rayos X y las radiaciones gamma. A longitudes de onda mayores que la de la luz roja existen radiaciones de baja energía, llamadas infrarrojo, microondas y ondas de radio. 
En la atmósfera primitiva de la Tierra, las moléculas de agua eran descompuestas en hidrógeno (H2) y oxígeno (O2) por la alta energía del ultravioleta
Parte del oxígeno que ingresaba en la atmósfera era activado por la radiación ultravioleta y transformado en su alótropo, una forma de oxígeno de alta energía llamado ozono (03). De esta manera se fue formando una capa protectora contra la radiación ultravioleta que se situó a una altura de alrededor de 30 km sobre la superficie terrestre. Esta capa de ozono protege a la Tierra de las radiaciones ultravioleta que son dañinas para la vida.
Otras radiaciones con mayor energía que la luz visible son también peligrosas para la vida. Cuando la luz visible incide sobre un átomo excitará sus electrones haciendo que avancen a un estado mayor de energía, del cual regresarán inmediatamente liberando la energía que habían absorbido en forma de luz con la misma frecuencia que tenía la que los excitó.
Cuando una molécula ha sido excitada, el fotón absorbido la hará pasar a un estado de mayor energía o estado excitado E*. Cuando esta molécula excitada se relaja a un sub-estado vibracional o rotacional de inferior energía, antes de que llegue a su estado basal emitirá luz a menor energía que la absorbida. Este proceso se llama fluorescencia.

REACCIONES FOTOQUÍMICAS

Un camino para relajarla es cuando la molécula excitada da como resultado una reacción química o fotoquímica
Vitamina D2
Un ejemplo importante de reacción química provocada por la luz es la formación de vitamina D2 o antirraquítica.
La sustancia más activa para combatir el raquitismo es la vitamina D2 que se obtuvo al irradiar al ergosterol, una sustancia inactiva aislada de levadura.
Reacciones fotoquímicas se pueden aplicar a la transformación de diversas sustancias, lo que resulta de gran utilidad en síntesis orgánicas. La energía luminosa es también la base de las celdas fotovoltaicas que producen electricidad por excitación en el estado sólido.

CELDAS FOTOVOLTAICAS

Las celdas fotovoltaicas son muy eficientes en la conversión de energía solar a energía eléctrica. El procedimiento está basado en la propiedad que tiene la energía luminosa de excitar los electrones de los átomos.

FOTOSÍNTESIS

Las membranas biológicas consisten en un fluido bicapa de lípidos anfipáticos especialmente fosfolípidos. La parte interior de la membrana está constituida por las colas de los fosfolípidos que forman una barrera entre los medios acuosos.

Esta bicapa fosfolípida constituye una membrana y actúa como barrera semipermeable separando dos compartimientos acuosos. En los organismos fotosintéticos existen proteínas, colorantes y moléculas sensibilizadoras embebidas en la membrana de las células especializadas en la fotosíntesis.
En algas y plantas verdes, el aparato fotosintético se encuentra localizado en organelos intracelulares unidos a proteínas que se llaman cloroplastos.
La molécula sensibilizadora en la fotosíntesis es la clorofila, que consiste en un anillo tetrapirrólico que contiene un átomo de Mg en el centro del anillo. La clorofila absorbe luz para iniciar la reacción de fotosíntesis.
El aparato fotosintético consta de clorofila y una serie de pigmentos como carotenos y xantofilas, todos ellos unidos a una proteína embebida en una membrana, lo que permite una buena transmisión de energía.
Los pigmentos diferentes a la clorofila ayudan a absorber la luz, situados en la membrana. Estos fotosistemas contienen alrededor de 200 moléculas de clorofila y algunas 50 de carotenoides. Sólo una molécula de clorofila transforma la energía luminosa en energía química, por lo que recibe el nombre de centro de reacción fotoquímica.

FORMACIÓN DE AZÚCARES Y OTROS COMPUESTOS ORGÁNICOS

Los organismos fotosintéticos producen glucosa y otros azúcares a partir del CO2 atmosférico y el agua del suelo, usando la energía solar acumulada en el ATP y el NADPH.
El azúcar de cinco átomos de carbono se combina con CO2, catalizado por la enzima carbonílica 1,5-difosfato de ribulosa, produciendo dos moléculas de ácido fosfoglicérico, el que se combina entre sí para dar el azúcar de fruta o glucosa.

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