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Respiración celular y fotosíntesis

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Enrique Medina Aspiros

on 30 October 2014

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Transcript of Respiración celular y fotosíntesis

Estudio de los procesos físicos y químicos que tienen lugar en los organismos vivos durante la realización de sus funciones vitales
ANABOLISMO
Es la síntesis o construcción de sustancias complejas a partir de productos sencillos, en esta síntesis normalmente se consume energía.
Metabolismo celular
Las sustancias nutritivas incorporadas en le interior de las células de los organismos vivos,sufren una serie de transformaciones , conocidas con el nombre de metabolismo celular.
Existen en los seres vivos dos procesos simultáneos y antagónicos:el anabolismo o asimilación y el catabolismo o desasimilación.
FISIOLOGÍA
Los procesos de biosíntesis consumen energía.
Ejemplos
La síntesis de proteínas a partir de aminoácidos y la síntesis de glucógeno a partir de monómeros de glucosa.
Los precursores
por lo general, productos de procesos catabólicos.

Características de los procesos anabólicos
Es la desintegración de las sustancias complejas, convirtiéndolas en productos, finales más sencillos, generalmente produciendo energía, movimiento, y originando producto de desecho, que son eliminados al exterior, como inútiles o nocivos.
Características de los procesos anabólicos
Catabolismo
Respiración celular y fotosíntesis
A
T
P

FISIOLOGÍA CELULAR
Las enzimas no reaccionan químicamente con las sustancias sobre las que actúan (que se denominan sustrato), ni alteran el equilibrio de la reacción. Solamente aumentan la velocidad con que estas se producen, actuando como catalizadores.
ENZIMAS
ATP...
trifosfato de adenosina
Es la molécula portadora de energía mas común en las células vivas.
El ATP es una molécula inestable cuyo enlace fosfato se rompe fácilmente.
Es importante resaltar que la energía liberada por la hidrólisis del ATP no se utiliza para sintetizar ATP, pues esa la proporciona la glicólisi principalmente.

Por su carácter termodinámico, estos procesos requieren ser catalizados por enzimas.
Los procesos de catabólicos de caracter oxidativos producen energía.
Son procesos catalizados por enzimas o complejos multienzimáticos.
Los productos del catabolismo suelen ser moléculas de bajo peso .
Es una molécula formada por Adenina, Ribosa y 3 fosfatos. Es en los enlaces entre los fosfatos donde almacena la energía.
Las enzimas son moléculas de proteínas que tienen la capacidad de facilitar y acelerar las reacciones químicas que tienen lugar en los tejidos vivos, disminuyendo el nivel de la "energía de activación"
Hay enzimas que necesitan la participación de otros compuestos químicos no proteicos, denominados cofactores, para poder actuar realmente como enzimas. Estos compuestos pueden ser: el grupo prostético, como por ejemplo el grupo hemo de la hemoglobina, o una coenzima, como la coenzima A o el fosfato de piridoxal. A la parte proteica sin el cofactor se le llama apoenzima, y al complejo enzima-cofactor holoenzima.
Respiración
celular

Vías anaeróbicas
El ácido pirúvico puede tomar por una de varias vías. Dos son anaeróbicas (sin oxígeno) y se denomina FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA y FERMENTACIÓN LÁCTICA.
A la falta de oxígeno, el ácido pirúvico puede convertirse en etanol (alcohol etílico) o ácido láctico según el tipo de célula.
Proceso por el cual las células degradan las moléculas de alimento para obtener energía recibe el nombre de RESPIRACIÓN CELULAR.


La respiración celular es una reacción exergónica, donde parte de la energía contenida en las moléculas de alimento es utilizada por la célula para sintetizar ATP. Decimos parte de la energía porque no toda es utilizada, sino que una parte se pierde.

Aproximadamente el 40% de la energía libre emitida por la oxidación de la glucosa se conserva en forma de ATP. Cerca del 75% de la energía de la nafta se pierde como calor de un auto; solo el 25% se convierte en formas útiles de energía. La célula es mucho más eficiente.

La respiración celular es una combustión biológica y puede compararse con la combustión de carbón, bencina, leña.
En ambos casos moléculas ricas en energía son degradadas a moléculas más sencillas con la consiguiente liberación de energía.
Tanto la respiración como la combustión son reacciones exergónicas
Existen importantes diferencias entre ambos procesos. En primer lugar la combustión es un fenómeno incontrolado
por el contrarío la respiración es la degradación del alimento con la liberación paulatina de energía. Este control está ejercido por enzimas específicas.

La respiración celular puede ser considerada como una serie de reacciones de óxido-reducción en las cuales las moléculas combustibles son paulatinamente oxidadas y degradadas liberando energía. Los protones perdidos por el alimento son captados por coenzímas.
La respiración ocurre en distintas estructuras celulares. La primera de ellas es la glucólisis que ocurre en el citoplasma. La segunda etapa dependerá de la presencia o ausencia de O2 en el medio
GLUCÓLISIS
La glucólisis, lisis o escisión de la glucosa, tiene lugar en una serie de nueve reacciones, cada una catalizada por una enzima específica, hasta formar dos moléculas de ácido pirúvico
Las reacciones de la glucólisis se realizan en el citoplasma
y pueden darse en condiciones anaerobias; es decir en ausencia de oxígeno.
Los primeros cuatro pasos de la glucólisis sirven para fosforilar
a la glucosa
En estas reacciones se invierten dos moléculas de ATP a fin de activar la molécula de glucosa y prepararla para su ruptura.

En resumen de las dos etapas de la glucólisis. En la primera etapa se utilizan 2 ATP y la segunda produce 4 ATP y 2 NADH. Otros azúcares, además de la glucosa, como la manosa, galactosa y las pentosas, así como el glucógeno y el almidón, pueden ingresar en la glucólisis una vez convertidos en glucosa 6-fosfato.
ECUACIÓN DE LA GLUCÓLISIS
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O

Otras células, como por ejemplo los glóbulos rojos, las células musculares y algunos microorganismos transforman el ácido Pirúvico en ácido láctico.

En esta reacción el NADH se oxida y el ácido pirúvico se reduce transformándose en ácido láctico.
La fermentación sea ésta alcohólica o láctica ocurre en el citoplasma.
El ácido pirúvico formado en la glucólisis se convierte anaeróbicamente en etanol. En el primer caso se libera dióxido de carbono, y en el segundo se oxida el NADH y se reduce a acetaldehído.
Esquema bioquímico del proceso de fermentación

Alcohólica : 2 ácido pirúvico + 2 NADH  2 etanol + 2 CO2 + 2 NAD+

Láctica : 2 ácido pirúvico + 2 NADH  2 ácido láctico + 2 NAD+

sin embargo
Respiración Aeróbica
La respiración aeróbica se cumple en dos etapas: el ciclo de Krebs y el transporte de electrones y la fosforilación oxidativa
En las células eucariotas estas reacciones tienen lugar dentro de las mitocondrias; en las procariotas se llevan acabo en estructuras respiratorias de la membrana plasmática.

Estructura de las mitocondrias
La mayoría de las enzimas del ciclo de Krebs se encuentran en la matriz mitocondrial.
En las mitocondrias, el ácido pirúvico proveniente de la glucólisis, se oxida a dióxido de carbono y agua, completándose así la degradación de la glucosa.

El 95 % del ATP producido se genera, en la mitocondria.
Las mitocondrias son consideradas organoides semiautónomos, porque presentan los dos ácidos nucleicos (del tipo procarionte).

Las mitocondrias están rodeadas por dos membranas, una externa que es lisa y una interna
Dentro del espacio interno existe una solución densa que contiene enzimas, coenzimas, agua, fosfatos y otras moléculas.
CICLO DE KREBS
El ácido pirúvico sale del citoplasma, donde se produce mediante glucólisis y atraviesa las membranas externa e interna de las mitocondrias. Antes de ingresar al Ciclo de Krebs, el ácido pirúvico, de 3 carbonos, se oxida.
El ciclo de Krebs también conocido como ciclo del ácido cítrico es la vía común final de oxidación del ácido pirúvico, ácidos grasos y las cadenas de carbono de los aminoácidos.
El proceso completo puede describirse como un ciclo de oxalacético a oxalacético, donde dos átomos de carbono se adicionan como acetilo y dos átomos de carbono (pero no los mismos) se pierden como CO2.

TABLA COMPARATIVA ENTRE LOS TIPOS DE
FERMENTACIÓN Y LA RESPIRACIÓN CELULAR.

GRACIAS
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