Página 74 - Libro de Biología de Tercero de Bachillerato

Pista:

• Piensa en la relación suelo–raíz–xilema. ¿Cómo se transportan los minerales?
• Considera diseños experimentales: uno con suelo rico en nutrientes marcados y otro con suelo estéril o lavado.
• Recuerda que los nutrientes más importantes son nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio, etc.

Análisis del problema: Se busca proponer una explicación (hipótesis) y luego fundamentarla (respuesta) con argumentos biológicos.

Resolución paso a paso:

1. Hipótesis: Si las plantas absorben nutrientes minerales del suelo para su alimentación, entonces los elementos químicos presentes en el suelo aparecerán en los tejidos de la planta después de un tiempo de crecimiento.
2. Evidencias que la soportan:
   • Experimentos con trazadores isotópicos (por ejemplo, ¹⁵N o ³²P) muestran que, al marcar el fertilizante del suelo, los isótopos se detectan posteriormente en hojas, tallos y frutos.
   • La concentración de determinados iones (nitratos, fosfatos, potasio, etc.) disminuye en la solución del suelo a medida que la planta crece y aumenta en la savia de la planta.

Conclusión / Respuesta final: Podemos saber que las plantas utilizan los nutrientes del suelo analizando la reducción de nutrientes en el sustrato y la aparición de esos mismos elementos (o sus isótopos marcados) en los tejidos vegetales.

Pista:

• Revisa los niveles tróficos: productores, consumidores y descomponedores.
• Piensa en qué pasaría con el carbono y el oxígeno atmosférico si desaparecieran las plantas.
• Ejemplifica con una red alimentaria sencilla.

Análisis del problema: La cuestión se refiere a la función de las plantas en los ecosistemas y su impacto en otros seres.

Resolución paso a paso:

1. Hipótesis: La supervivencia de la mayoría de los seres vivos depende directa o indirectamente de las plantas, porque ellas producen materia orgánica y oxígeno a través de la fotosíntesis.
2. Evidencias que la soportan:
   • Las plantas son productores primarios; capturan energía solar y la transforman en glucosa, base de las cadenas tróficas.
   • Generan $$O_2$$, esencial para la respiración celular de organismos aerobios.
   • Los ecosistemas con poca vegetación (ej. desiertos extremos) albergan menor biodiversidad.

Conclusión / Respuesta final: Sí, la supervivencia de la mayoría de los seres vivos depende de las plantas, puesto que proporcionan alimento y oxígeno y mantienen el equilibrio de los ecosistemas.

Pista:

• Revisa las fases luz-dependientes de la fotosíntesis y el concepto de punto de saturación lumínica.
• Distingue entre plantas C₃, C₄ y CAM.
• Piensa en posibles factores limitantes: agua, temperatura, concentración de CO₂.

Análisis del problema: Se evalúa la relación entre luz y fotosíntesis en especies adaptadas a ambientes áridos.

Resolución paso a paso:

1. Hipótesis: Un aumento moderado de la intensidad luminosa mejora el rendimiento fotosintético en plantas de clima seco (C₄ o CAM), siempre que la temperatura y el agua no sean limitantes.
2. Evidencias que la soportan:
   • Las plantas C₄ (p. ej., Zea mays) y CAM (p. ej., cactus) poseen adaptaciones para minimizar la fotorespiración y aprovechar luz intensa.
   • Experimentos en invernadero muestran un incremento de la tasa fotosintética ($$A_{max}$$) al pasar de 200 a 800 µmol·m⁻²·s⁻¹ de radiación fotosintéticamente activa, hasta un punto de saturación.

Conclusión / Respuesta final: Sí, una mayor intensidad luminosa, dentro de un rango óptimo, incrementa la fotosíntesis en plantas de clima seco gracias a sus mecanismos C₄ o CAM que evitan pérdidas hídricas y fotorespiración.

Pista:

• Recuerda la ecuación general de la fotosíntesis: $$6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow{luz} C_6H_{12}O_6 + 6O_2$$
• Explora la idea de factor limitante en el proceso fotosintético.
• Contrasta plantas C₃ y C₄ ante incremento de CO₂.

Análisis del problema: Se investiga el efecto del CO₂ atmosférico sobre el crecimiento vegetal.

Resolución paso a paso:

1. Hipótesis: Un aumento moderado de la concentración de CO₂ (de 400 a 800 ppm) incrementa la tasa fotosintética y, por lo tanto, el crecimiento de las plantas, siempre que otros factores (luz, nutrientes, agua) no sean limitantes.
2. Evidencias que la soportan:
   • Ensayos FACE (Free-Air CO₂ Enrichment) muestran un aumento del 10-30 % en biomasa aérea en cultivos como trigo y soja bajo CO₂ elevado.
   • $$CO_2$$ es sustrato de la fase oscura; mayor disponibilidad acelera el ciclo de Calvin hasta alcanzar un punto de saturación.

Conclusión / Respuesta final: Sí, concentraciones elevadas de CO₂ pueden favorecer el crecimiento vegetal, aunque el efecto depende de la especie y de la disponibilidad de recursos complementarios.