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La respiración celular y la fotosíntesis

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Elvira González

on 7 June 2011

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Transcript of La respiración celular y la fotosíntesis

Respiración celular Fotosíntesis Hay dos tipos de respiración celular: Vía aeróbia o respiración celular Vía anaeróbia o fermentación Metabolismo celular El metabolismo es el conjunto de todas las reacciones químicas que se producen en el interior de una célula u organismo.También es una propiedad emergente de la vida que se debe a la interacción de distintas moléculas dentro del ambiente ordenado de la célula. Existen dos tipos de metabolismo: Catabolismo Se realiza la destrucción de moléculas, se parte de moléculas orgánicas complejas hasta llegar a moléculas más sencillas, reacciones de oxidación del sustrato y reducción de las coenzimas, obtención de ATP. Se obtiene una oxidación total del sustrato, se obtienen productos de deshecho (CO2 y H2O), importante obtención de energía en forma de ATP, se necesita la presencia de oxígeno, es un proceso lento. Existe una oxidación parcial, se obtienen compuestos más simples, menor cantidad de ATP, proceso rápido y continuo sin necesidad de oxígeno. Glucólisis: En realidad la glucólisis es común tanto a la vía aerobia como a la anaerobia, por lo que puede considerarse como una vía universal. Tiene lugar en el hialoplasma de las células eucarióticas y la mayoría de las procarióticas. Básicamente el proceso consiste en la oxidación (degradación) de una molécula compleja de glucosa, monosacárido aldehído (6C) en dos moléculas más sencillas de ácido pirúvico, a.carboxílico (3C), durante el proceso se obtiene energía química en forma de ATP debido a la ruptura de enlaces covalentes, concretamente 2 ATP y coenzimas reducidas, concretamente 2NADH+H. Descarboxilación oxidativa
del ácido pirúvico: en realidad esta fase puede entenderse como una preparación a lo que será el ciclo de Krebs. Consiste en la pérdida de 1CO2 de cada molécula de ácido pirúvico, pasando a convertirse en una molécula de AcetilCoA con 2 carbonos. Ciclo de Krebs: Tiene lugar en la matriz mitrocondrial de las células eucarióticas y la mayoría de las procarióticas. El AcetilCoA se une a una molécula de ácido nítrico, de forma que comienza el ciclo siendo una molécula de 7 carbonos (2acetil+5a.cítrico). Durante el ciclo se obtiene una molécula de GDP=ATP, coenzimas reducidas, concretamente 3NADH+H y 1FADH2 y se pierden dos moléculas de CO2 y una de H2O. Lo que significa que al finalizar el ciclo se ha recuperado la molécula inicial de ácido cítrico con 5 carbonos. Se debe tener en cuenta que una molécula de glucosa se degrada en dos moléculas de ácido pirúvico, por lo que se necesitan dar “dos vueltas” al ciclo de Krebs para la degradación completa de una glucosa, por lo que las cantidades de coenzimas y GDP se duplicarían. Cadena respiratoria: Es la fase final de la respiración aerobia. Tiene lugar en la membrana interna de las células eucarióticas y algunas procarióticas. Básicamente el proceso consisten en la “traducción” a ATP de todas las coenzimas reducidas que se han ido acumulando en el resto de las fases. Los electrones que han ganado las coenzimas pasan a través de una cadena de citocromos, de forma que el último receptor de estos es Oxígeno, lo que hace que se forma H2O. Según los electrones pasan a través de la cadena, se va perdiendo energía, pero es suficiente para bombear hidrógeno hacia el exterior de la membrana. Este hidrógeno con carga positiva tiende a pasar hacia el otro lado de la membrana para igualar cargas, pero la membrana lipídica se lo impide. Solamente tienen paso a través de a enzima ATP sintetasa, de forma que al pasar todas las moléculas de hidrógeno se produce energía en forma de ATP. En la cadena respiratoria no solo se obtiene el ATP incluido en las coenzimas, sino que se oxidan las coenzimas para que puedan volver a participar en cualquier otra fase o reacción. Fermentaciones: Se producen en el hialoplasma de las células. Básicamente el proceso consiste en degradar las moléculas de ácido pirúvico en un compuesto orgánico más sencillo. Esta es la única forma de oxidar las coenzimas sin necesidad de oxígeno, de forma que pueden reponerse en la glucólisis haciendo que sea un proceso continuo y rápido. Láctica: La realizan las bacterias de la leche y las células musculares humanas cuando las sometemos a un sobre esfuerzo con la consiguiente carencia de oxígeno. El ácido pirúvico pasa a ser ácido láctico; que cristaliza, provocando pequeña incisiones en las fibras musculares, lo que conocemos como las agujetas. Este proceso es reversible, ya que la energía que se pierde al formar el lactato se recupera cuando hay O2 de nuevo. Alcohólica: La realizan las levaduras. El ácido pirúvico pasa a ser etanol y CO2, este proceso no es reversible, ya que la energía se pierde cuando el etanol se excreta. Anabolismo Se realiza la construcción de moléculas, se parte de moléculas sencillas para formar moléculas orgánicas complejas, hay gasto de energía y reacciones de reducción del sustrato y oxidación de coenzimas. Es el proceso mediante el cual las algas, las plantas y las cianobacterias forman moléculas orgánicas complejas como la glucosa a partir de moléculas sencillas como CO2 y H2O, obteniéndose O2 como producto de deshecho. En términos energéticos, estos organismos toman la energía lumínica del sol gracias a distintos pigmentos clorofílicos que se encuentran en los tilacoides de los cloroplastos; y es por esto por lo que el proceso tiene lugar principalmente en el parénquima clorofílico de las hojas (en el caso de plantas y algas), ya que es donde las células tienen un mayor número de cloroplastos. Esta energía lumínica se transforma en energía química en forma de ATP y coenzimas reducidas, concretamente 18 ATP y 12 NADPH+H, que se emplearán en la construcción de las moléculas complejas anteriores. Tiene dos fases: Fase dependiente de la luz: Fase independiente de la luz: Tiene lugar en la membrana de los tilacoides. La energía lumínica es captada por los distintos pigmentos clorofílicos y transformada en energía química en forma de ATP (fotofosforilación) y coenzimas reducidas. La acción de la energía lumínica también provoca la fotólisis del agua, haciendo que se separe en sus dos componentes los cuales el ½ O2 se expulsa como deshecho, el H2 se utiliza para la reducción de las coenzimas y los dos electrones expulsados son recuperados por la clorofila que se oxida durante el proceso. Tiene lugar en el estroma de los cloroplastos. El CO2 se fija uniéndose a la enzima Ribulosa 1,5 difosfato (rubisco), de forma que pasa a ser una molécula de 6C, pudiéndosele considerar materia orgánica. Esta molécula es la que comienza el ciclo de Calvin, en este ciclo se utilizan las moléculas de ATP y el poder reductor de las enzimas reducidas de la fase anterior (que quedaran oxidadas) para formar moléculas orgánicas, como la glucosa. Al ser un ciclo, al final de este siempre se recupera la molécula con la que se comenzó. http://www.maph49.galeon.com/respcel/review4.html
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