Memoria para optar al Título Profesional de: Ingeniero Agrónomo Mención: Enología / En el presente estudio, se determinó: la eficiencia energética de los fotosistemas II (PSII) en naranjo y vid, por medio del quenching fotoquímico (qP) quenching no-fotoquímico (qN), la proporción de energía absorbida por las antenas de clorofila y dirigida a los centros de reacción abierto del PSII (Fv’/Fm’), y el rendimiento cuántico efectivo del fotosistema II (ΦPSII), en una especie caducifolia: vid var Chardonnay otra perenne: naranjo var Navel. Las determinaciones se realizaron en diferentes condiciones microclimáticas en los doseles de ambas especies durante la temporada (2008-2009), ambos conducidos en orientación norte-sur, en la localidad de Cerrillos de Tamaya, Provincia del Limarí, Chile. Escogiéndose cinco vides y cinco árboles de naranjo. Las determinaciones de transducción energética mediante fluorescencia de clorofilas consideraron el factor exposición de las hojas: este y oeste. Asimismo, el factor edad de la hoja, en el caso de la vid se logró seleccionando las hojas ubicadas en el nudo cuarto y décimo segundo hacia el extremo distal del brote, mientras que en el naranjo se seleccionaron hojas que se formaron en el verano (2007-2008) y formadas en la primavera (2008). La intensidad luminosa incidente en cada hoja, se determinó respetando la posición natural de la hoja, por medio de un sensor de luz PAR. Con estos valores se realizaron las determinaciones de fluorescencia de clorofilas. Este experimento se realizó en la mañana, medio día y tarde, en tres fechas diferentes. Simultáneamente se realizaron muestreos del peso específico de hoja (P.E.H.) de las hojas en ambas especies para ambos factores, edad y exposición. Este estudio denota que el naranjo tiene una capacidad para modificar sus respuestas de fluorescencia, de acuerdo al micro-ambiente del dosel donde se desarrollan sus hojas, situación no registrada en vid. / Having as a goal the characterization of the fluorometrics answers between leaves of different microclimates conditions at canopy of a deciduous species, the vineyard, versus an evergreen species, the orange tree. The investigation was done under the 2008-2009 seasons, in five Navel oranges trees of an orange orchard and five vine of the Chardonnay vineyard. Both were conducted in a North/South orientation, located in Cerrillos de Tamaya, Province of Limari, Chile. The investigation compared the fluorometrics answers: photochemical quenching (qP), non photochemical quenching (qN), the proportion of energy absorbed by the chlorophyl antennae, and then sent to the open centers reaction of the photosystem II (Fv’/Fm’) and effective quantum yield of photosystem II (ΦPSII). Considering the factor of the sunlight exposition of the leaves, East and West, within the canopy of the plants. Likewise, the age factor of the leaves; in the vineyard the age separation is among the leaves located in the 4th and 12th bunch toward the distal extreme of the bud. In the orange tree, the age separation is between the leaves formed during the summer 2007-2008 in relationship to the leaves formed in the springtime in 2008. In photosynthetic photons flux density (PPFD) incident in each leaf was measured with a PAR sensor. The aim was to generate the same PPFD and in so doing, it was possible to register the fluorometrical answers. This experiment was performed in the morning, noon and afternoon hours, in three different dates. Simultaneously a sampling of the specific weight of leaves (PEH) was done in both species, for both factors, i.e., exposition and age. This study demonstrates that the orange tree has an ability to modify its answers in fluorescence, according to the microclimate of the canopy, where its leaves are developed, which is not the situation observed in the grape plant.

Memoria para optar al título Profesional de Ingeniera Agrónoma / El desarrollo de la vitivinicultura en el país se destaca por permitir la producción de vinos de alta gama. Uno de los manejos más comunes en esta actividad es el déficit hídrico controlado, el cual consiste en llevar a las vides a una condición de estrés con el fin de obtener distintas características deseadas para una producción de calidad. Sin embargo, estas prácticas pueden ocasionar problemas en el desarrollo de las vides e incluso provocar daño permanente.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Determina la acción del Bioactivador Fisiológico “OB-150350” en la capacidad fotosintética midiendo parámetros que tienen relación directa con la capacidad fotosintética, como la concentración de pigmentos fotosintéticos, biomasa, medidas biométricas, variación de la concentración de CO2, contenido relativo de agua (CRA) y síntesis de carbohidratos (trehalosa, manitol y glucosa) para Solanum lycopersicum L. variedad comercial Río Grande durante el estadio de floración, cultivado a nivel de invernadero. / Tesis

La hipersalinidad puede causar estrés osmótico asociado a la deshidratación y a la gradual acumulación de iones en el medio intracelular, lo cual es capaz de inducir a un estrés y daño oxidativo debido a la sobreproducción de especies reactivas de oxígeno (ROS). Esto puede generar una reducción en el desempeño fotosintético e inducir la síntesis de moléculas antioxidantes como ascorbato (ASC) y glutatión (GSH), así como la expresión de genes que codifican para proteínas antioxidantes y para enzimas relativas a tolerancia salina. Naturalmente, el aumento de salinidad en el medio ambiente marino puede ser observado en los periodos de bajamar del intermareal, cuando eventos de evaporación y desecación producen hipersalinidad. Asimismo, el exceso de sales en el medio marino se genera por efectos antrópicos, como en el caso de desalinización de agua de mar para obtener agua dulce. Este proceso, realizado por plantas de desalación, genera un efluente residual de salmuera, generalmente, descartada hacia el medio submareal, lo cual podría provocar un estrés osmótico en las comunidades bentónicas marinas. El objetivo de esta Tesis fue determinar mecanismos de tolerancia a nivel fisiológico y metabólico de macroalgas para tolerar hipersalinidad, así como también evaluar su potencial uso como herramientas de biotecnología ambiental para el monitoreo de salmueras de desalación. Primero, se evaluó la exposición a hipersalinidad de dos poblaciones de la macroalga verde intermareal Ulva compressa, provenientes del intermareal de una localidad contaminada (Ventanas) y una no contaminada (Cachagua). Los resultados mostraron que aumento de la salinidad causó perturbaciones a nivel fisiológico y metabólico en ambas poblaciones. Pero la población de proveniente Ventanas mostró un metabolismo deprimido, observado por un menor rendimiento fotosintético, mayor estrés y daño oxidativo y la sobreexpresión de genes que codifican para enzimas antioxidantes. Esto confirmaría que el largo historial de exposición a diferentes contaminantes de la población intervendría en las respuestas de estrés salino, causando respuestas de tolerancia interpoblacional de las especies de macroalgas. Segundo, se analizó la exposición a la descarga de salmuera de la macroalga parda Ectocarpus a través de experimentos de trasplantes en sitios cercanos a la tubería de descarga (10 y 30 m) de una planta de desalación de agua de mar en Antofagasta, Chile. Los resultados evidenciaron la disminución de la actividad fotosintética, el aumento del estrés y daño oxidativo, la acumulación de ASC, y un decrecimiento de glutatión. También se promovió la sobreexpresión de enzimas relativas a tolerancia salina y enzimas antioxidantes. Este estudio aportó con información para entender los mecanismos de tolerancia frente al estrés salino e identificó biomarcadores celulares para monitorear la salmuera de desalación. Tercero, a través de experimentos de laboratorio con la macroalga parda Dyctiota kunthii, proveniente del Pacífico Norte de Chile, en Antofagasta y otro experimento sobre la especie Dictyota dichotoma del Mar Mediterráneo de España, de Alicante, se compararon en ambas especies, las respuestas a la exposición a valores de hipersalinidades, similares a los encontrados en una descarga de salmuera. Los resultados mostraron un incremento de la producción primaria y requerimientos de luz en ambas especies en condiciones de hipersalinidad, a pesar de una alta acumulación de H2O2 en D. kunthii y el decrecimiento de la eficiencia fotosintética de D. dichotoma. Esto sugirió que ambas especies tendrían estrategias celulares distintas, las cuales se activarían en condiciones de hipersalinidad. Probablemente, estas respuestas estarían vinculadas a la historia de adaptación local de las especies. Cuarto, se evaluó el efecto de la salmuera a través de dos experimentos de trasplante cercanos a la tubería de descarga, el primero a través de la exposición de la especie D. kunthii a la salmuera de una planta de desalación de Antofagasta y otro experimento por medio de la exposición de D. dichotoma a la salmuera de una planta de desalación de Alicante. Los resultados mostraron que la exposición a salmuera causó mayores efectos negativos en D. kunthii identificados por la disminución de la producción primaria y los requerimientos de luz y el exceso de la disipación de energía a través de calor. Mientras que en D. dichotoma se observó un decrecimiento de la máxima fluorescencia, eficiencia fotosintética en los sitios influenciados por salmuera, mientras que la disminución de producción primaria e irradiancia de saturación solo se observó en el trasplante más cercano a la descarga de salmuera. El estrés oxidativo aumentó en ambas especies en los sitios impactados por la salmuera, pero en el caso de D. kunthii fue observado solo en el primer tiempo, volviendo a valores basales a los 7 días, mientras que en D. dichotoma el mayor estrés oxidativo se obtuvo al término del experimento. Este estudio, es un enfoque práctico que podría ser considerado para evaluar potencial impacto por salmuera de desalación. Como conclusión, con esta Tesis se demostró que todas especies de macroalgas utilizadas en este trabajo tuvieron diferentes estrategias celulares de tolerancia para enfrentar la condición de hipersalinidad, y que estas respuestas estarían vinculadas con el tipo de experimentación (sales artificiales o salmuera), especie-especificidad y la historia de adaptación local de cada especie. La relevancia de esta Tesis doctoral es demostrar que la perspectiva interdisciplinar favorece el entendimiento de los mecanismos de tolerancia hacia la hipersalinidad y, para este fin, existen herramientas metodológicas transversales provenientes de la fisiología, bioquímica y molecular que pueden ser aplicadas a nivel internacional y que son viables para incorporar en el sistema de monitoreo ambiental de impacto por salmuera.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniera Forestal / El dióxido de carbono (CO2) y el metano (CH4) son los principales gases de efecto invernadero (GEI), cuyo aumento sostenido en la atmósfera contribuye al calentamiento global y al cambio climático. El ecosistema esclerófilo de Chile, es un nodo de biodiversidad global cada vez más amenazado, por la actividad humana. El objetivo de este estudio fue verificar si las plantas de este ambiente emiten CH4 en la luz (fotosíntesis) y oscuridad (respiración autotrófica), en seis especies de árboles y arbustos contrastantes (Cryptocarya alba, Quillaja saponaria, Lithraea cáustica, Acacia caven, Colliguaja odorifera y Retanilla trinervia) de los matorrales y los bosques esclerófilos de Chile Central, comparando un verano caluroso y seco frente a un invierno húmedo de temperaturas moderadas. También se esperaba evaluar la relación de los factores ambientales sobre el control de los flujos de CH4 en las plantas. Usando cámaras estáticas, se midieron los flujos de CO2 y CH4 de las plantas mediante un analizador de gases infrarrojo y cromatografía de gases, respectivamente. Las tasas de fotosíntesis fueron mucho mayores en invierno que en verano, aumentando generalmente en la serie: C. alba, L. caustica, Q. saponaria, C. odorifera, R. trinervia y A. caven. La respiración de ramas fue mayor en invierno que en verano, y además mayor en el grupo formado por A. caven, R. trinervia y C. odorifera en comparación con las especies esclerófilas C. alba, L. caustica y Q. saponaria, probablemente asociado a la menor fracción de follaje de rama en el primer grupo comparado con el segundo. Las plantas en la luz durante el verano -generalmente- capturaron CH4, mientras que en invierno, los flujos de CH4 en la plant,a no fueron significativamente diferentes de cero, excepto para A. caven que fue una fuente de éste a la atmósfera (intervalo de confianza del 95%, 12-151 nmol m-2 s-1). En la oscuridad, las plantas generalmente fueron sumideros de CH4 durante el verano, no así en invierno donde no fueron significativamente diferente de cero. La mayor captura de CH4 se observó en R. trinervia en verano (intervalo de confianza del 95%, 89-287 nmol m-2 s-1) en comparación con las otras especies. Los flujos de CH4 en las plantas y en el suelo siguieron un patrón similar que sugiere una fuerte correlación entre ellos. Los flujos de CH4 en el suelo fueron generalmente negativos en el verano capturando CH4 (sumideros) y positivos en invierno (fuentes); que se corresponde con las plantas que capturan CH4 en verano y sin flujos en invierno excepto para A.caven, que emite. Esto sugiere un mecanismo de difusión simple, mediante el cual el CH4 producido en el suelo por metanogénesis en invierno se transporta por el árbol hacia las copas y se libera a través de lenticelas y estomas; mientras que lo opuesto ocurre en verano cuando los metanotrofos del suelo capturan CH4 y generan un gradiente por el cual el CH4 se mueve hacia el suelo desde la atmósfera a través de la planta donde es capturado. Palabras

La enzima Rubisco es uno de los sitemas biológicos más importantes. Por un lado controla la fotosíntesis y por otro cataliza la reacción que inicia el proceso de la fotorrespiración. Este comportamiento dual y aparentemente contradictorio de la enzima la ha hecho objeto de numerosos estudios. En la Tesis que se presenta hemos aplicado las técnicas propias de la Química Teórica para estudiar su comportamiento. En primer lugar, nuestros resultados indican que la razón para el comportamiento bifuncional de la enzima radica en la geometría tensionada que tiene el sustrato en el interior del centro activo, que hace que tanto el estado electrónico triplete como el singlete se encuentren accesibles y participen en los procesos químicos. En segundo lugar, hemos proporcionado una explicación al fenómeno de autoinactivación de la enzima observado experimentalmente. En tercer lugar, hemos obtenido las estructuras de transición correspondientes a las reacciones de enolización, carboxilación y oxigenación catalizadas por la enzima, caracterizando su acción catalítica y obtieniendo claves para interpretar su comportamiento: el sustrato se encuentra preparado para experimentar adición de CO2 o de O2, y el hecho de que ocurra una u otra reacción sólo depende de la molécula de gas que alcance el centro activo. De esto se desprende que el proceso de oxigenación es inevitable, una vez enolizado el sustrato, y está indisolublemente ligado al de carboxilación.

Las partes verdes de la espiga (e.g. brácteas, aristas) son fuente de asimilados en cereales C<SUB>3</SUB>. Sin embargo, la contribución de la fotosíntesis de la espiga en trigo pan (Triticum aestivum L.) es menos conocida que el resto de las fuentes de asimilados (v.g. fotosíntesis de la hoja bandera, retranslocados del tallo). En trigo es ampliamente aceptado que la limitación por fuente no está presente en cultivares antiguos (Kruk et al. 1997; Borrás et al. 2004). Sin embargo, en germoplasma moderno, la limitación por fuente podría estar emergiendo (e.g. Álvaro 2008a). En este contexto los asimilados fijados por los órganos verdes de la espiga (v.g. glumas y aristas) podrían ser más relevante para sostener el llenado de granos. Capítulo 2: El principal objetivo de este capítulo fue evaluar la contribución de la espiga mediante tres aproximaciones experimentales diferentes: (1) reduciendo la fotosíntesis de la espiga por remoción de las aristas o sombreo de las espigas (combinados con un tratamiento de desfoliado) y (2) comparando el peso de granos por espiga, en cultivos completamente sombreados versus plantas donde únicamente se les sombreó la parte vegetativa (‘espigas emergiendo’) y (3) reduciendo la fotosíntesis de la espiga con DCMU (3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea) un inhibidor específico del foositema II. En experimentos a campo en La Plata (Argentina), los cultivares Klein Escudo and BioInta 3000, fueron sujetos a los tratamientos de remoción de las aristas, sombreado de espigas, con y sin desfoliación, y a los tratamientos de ‘sombreo total’ vs. el de ‘espigas emergiendo’. Aunque la estimación de la contribución de la fotosíntesis de la espiga difirió, dependiendo de la aproximación experimental usada (desde 12 a 42%), el cv. Escudo (con mayor proporción de aristas) mostró una mayor contribución en la fotosíntesis de la espiga. En ambos cultivares la mayor contribución de la espiga se encontró en plantas desfoliadas. La magnitud de esta contribución se relacionó positivamente con el largo de las aristas de cada cultivar. La remoción de las aristas no tuvo un efecto significativo (p≤ 0.05) sobre el peso de grano en el cultivar de aristas cortas (BioInta 3000). El efecto del desaristado fue mayor en el cv. Escudo, alcanzando valores de reducción del peso de granos por espiga de ca. 15 y 19% en plantas no desfoliadas y desfoliadas respectivamente. En los dos cultivares, la posición de granos más afectada por la disminución de la fuente fotosintética fue la de los granos distales dentro de la espiguilla. La tasa fotosintética de la espiga (medida por IRGA) fue mayor en el cv Escudo que en el cv. BioInta 3000. También se analizó la contribución de la remobilización de los asimilados acumulados en pre-antesis (tallo + vainas). Comparando ambos cultivares, la materia seca translocada desde los tallos mostró el patrón opuesto a la contribución de la fotosíntesis de la espiga, i.e. fue mayor en el cv. BioInta 3000 que en el cv. Escudo. En Bordenave, Argentina, el sombreo de las espigas reveló una importante contribución de la fotosíntesis de la espiga al llenado de granos en el cv. Huenpan (un genotipo de aristas largas, y tolerante al déficit hídrico), tanto bajo condiciones de riego como de secano, mientras que en el cv. Baguette Premiun 11 (de aristas cortas) aparentemente no hubo efecto de la fotosíntesis de la espiga sobre el peso de granos. Por último, la reducción de la fotosíntesis de la espiga con DCMU redujo el peso de granos por espiga en proporción similar al sombreo de las espigas por ‘encapuchado’. Capítulo 3: El principal objetivo de este capítulo fue: (1) analizar si la mejora empírica ha cambiado la contribución de la fotosíntesis de la espiga al llenado de granos, a través de un estudio retrospectivo con cultivares de trigo pan liberados en Argentina entre 1920 y 2008, y (2) estudiar si la introgresión de los alelos de enanismo han cambiado la contribución de la fotosíntesis de la espiga al llenado de granos, usando líneas isogénicas de un cultivar de trigo pan difiriendo en la presencia/ausencia en los alelos Rht. En los dos experimentos se sombrearon espigas con papel aluminio para reducir la fotosíntesis, tanto en plantas intactas como desfoliadas. La contribución de la fotosíntesis de la espiga se incrementó en los cultivares modernos, y esta contribución fue mayor en las plantas desfoliadas que en las intactas. La contribución de la espiga se correlacionó negativamente con la altura de planta (r2= 0.62 y 0.71 en plantas intactas y desfoliadas respectivamente) y especialmente con el peso de tallo (r2= 0.75 y 0.80 en plantas intactas y desfoliadas respectivamente). La eficiencia de materia seca retranslocada (es decir, la relación entre la materia seca retranslocada y el peso de tallo en antesis; DMTe) no se modificó considerablemente con el año de liberación de los cultivares. La contribución de asimilados pre-antesis al granos (CPA, i.e. la relación de reservas del tallo movilizadas y el peso de granos por espiga) claramente disminuyó en los cultivares más modernos. La correlación entre la contribución de la espiga y el tamaño de aristas fue despreciable en este estudio. En las líneas isogénicas diferenciadas en los alelos de enanismo Rht, la contribución de la espiga fue mayor cuando los alelos estuvieron presentes, principalmente en plantas no desfoliadas. Sin embargo, no hubo una relación consistente entre el peso de tallo y las respectivas contribuciones de las espigas, sugiriendo que otros factores (además de los alelos de enanismo) están involucrados en el incremento de la contribución de la espiga en el estudio retrospectivo. Capítulo 4: Los objetivos de este capítulo fueron: (1) estudiar la actividad fotosintética (tasa de transporte de electrones o ETR, indirectamente por fluorescencia de la clorofila) durante el llenado de granos, de la hoja bandera, el cuerpo de la espiga y de las aristas en dos cultivares con diferente contribución de la espiga al llenado de granos; (2) analizar la respuesta diferencial de la hoja bandera vs. las aristas al déficit hídrico mediante la medición de variables de estado hídrico (contenido relativo de agua, potencial hídrico) y actividad fotosintética (tasa de transporte de electrones o ETR); (3) estimar la influencia de la presencia/ausencia de aristas en la temperatura del cuerpo de la espiga; (4) analizar si existe correlación entre el tamaño de las aristas vs. la contribución de las aristas/espiga al llenado de granos en seis variedades modernas de cultivares argentinos con distinto tamaño de aristas; (5) explorar si el tamaño de aristas han cambiado durante la última centuria (estudio retrospectivo). En este capítulo hemos reportado que (1) durante el final del llenado de los granos, las partes de la espiga (aristas y particularmente el cuerpo de la espiga, es decir glumas y lemmas) podrían tener mayor actividad fotosintética que la hoja bandera; (2) la presencia de aristas podría tener un efecto levemente favorable (i.e. enfriando) sobre la temperatura de la espiga durante la mañana, pero deletéreo (i.e. aumentando la temperatura de la espiga) después del mediodía; (3) una característica positiva de las aristas es una cierta “tolerancia” al déficit hídrico, manteniendo un contenido relativo de agua y una ETR mayor que la hoja bandera bajo sequía; (4) encontramos una correlación positiva (moderada bajo condiciones de secano) entre el tamaño de las aristas y la contribución de la espiga durante el llenado de granos y (5) en el análisis retrospectivo de los cultivares de trigo pan de Argentina no encontramos una clara tendencia a lo largo de la mejora del tamaño de las aristas ni de la contribución de las aristas durante el llenado de granos.

Tesis presentada como parte de los requisitos para optar al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias Mención Producción Frutícola / El palto es una especie que presenta bajos rendimientos comparado con otros frutales. Para lograr incrementar el nivel productivo, de manera estable en el tiempo, es de suma importancia conocer cómo la carga frutal afecta a algunas variables fisiológicas en el palto. El año 2013 se realizó un estudio, en dos sectores plantados con paltos “Hass” en la zona de Llay-Llay, región de Valparaíso, con el objetivo de determinar el efecto de la carga frutal sobre algunas variables fisiológicas en las plantas. En uno de los sectores se seleccionaron aleatoriamente 27 paltos con distintos niveles de carga frutal, sobre los cuales se evaluó el crecimiento de frutos, concentración foliar de minerales, concentración de clorofila, conductancia estomática, fotosíntesis y floración. En un segundo sector contiguo, se seleccionaron 64 árboles de muy baja o nula floración, y posteriormente una muy baja o nula carga frutal, para generar 8 tratamientos de 8 plantas cada uno. 7 de los tratamientos fueron pulverizados con 300 mg·L-1 GA3 en una sola oportunidad, entre diciembre y junio, donde el mes correspondió al tratamiento, además de dejar un tratamiento como testigo absoluto. En estos tratamientos, posteriormente, se evaluó el estado de la yema terminal y el retorno floral. La mayor carga frutal afectó negativamente el calibre de la fruta, el retorno floral y el contenido de zinc foliar, y positivamente la conductancia estomática, la fotosíntesis, el contenido de calcio, magnesio y manganeso foliar. Aplicaciones de GA3 afectaron negativamente el retorno floral, sobre todo cuando este regulador de crecimiento se aplicó en enero o febrero.

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La fotoelectrolisis del agua con electrodos semiconductores para la producción de hidrógeno es una de las principales alternativas tecnológicas para la transición hacia fuentes de energía baratas y sostenibles. En esta tesis se ha desarrollado un método computacional basado en la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT, usando los funcionales PBE+U y HSE06) para seleccionar materiales que sean candidatos potenciales para actuar como electrodos fotoactivos para la fotoelectrolisis del agua. Dicha selección se basa en la estimación teórica de algunas propiedades fundamentales, como la estabilidad termodinámica, estructura electrónica, anchura de banda prohibida, localización de los bordes de banda y masa efectiva de los portadores de carga. El método se ha aplicado al estudio de dos series de espinelas: RAl2O4 (R: Mg, Ti-Zn) y MgR2O4, (R:Sc-Co), aunque es de aplicación general para otros tipos de óxidos. Los resultados computacionales se han complementado con la síntesis de dichos materiales, y con su caracterización estructural y fotoelectroquímica, obteniéndose una buena correlación entre los resultados teóricos y experimentales. Por otra parte, se ha estudiado la espinela NiFe2O4 y la influencia de las condiciones experimentales de síntesis en su composición (exceso de níquel o exceso de hierro) y en sus propiedades fotoelectrocatalíticas. Además, se ha estudiado el efecto de modificar con fósforo (proveniente de fosfato) las espinelas resultantes. Se encontró que partiendo de espinelas con exceso de Ni, la modificación con P mejora su desempeño como electrocatalizador para la oxidación del agua, pero sin mejorar su fotoactividad. En cambio, en el caso de modificar con P espinelas con exceso de Fe, se observa mejora en su desempeño tanto como electrocatalizadores como fotoánodos para la oxidación de agua. Estos resultados se han explicado en base a la caracterización composicional, estructural y morfológica de dichos materiales, y a cálculos DFT+U de la estructura electrónica de estas espinelas de Fe-Ni y sus modificaciones con P. En particular se ha determinado teóricamente el tipo de defectos predominantes en el material y su densidad volúmica, lo cual permite entender los resultados experimentales. Un punto importante es que el intercambio de especies Fe por Ni en el retículo no tiene penalización energética significativa, lo que permite una concentración significativa de este tipo de defectos, generando estados localizados en la banda prohibida que actúan como trampas de portadores en el seno del material. En general, la tesis ilustra como una combinación de métodos computacionales de determinación de la estructura electrónica de materiales semiconductores y métodos experimentales de síntesis y caracterización de estos, puede ser una vía fructífera para la investigación en el desarrollo de materiales con las propiedades fotoelectroquímicas deseadas. / Esta tesis doctoral ha sido financiada por el Ministerio de Educación, Cultura y Deporte mediante una ayuda para la Formación de Profesorado Universitario (FPU16/02492).