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Procesos Energeticos De Los Seres Vivos

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Categoría: Temas Variados

Enviado por: Jerry 07 abril 2011

Palabras: 2620 | Páginas: 11

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ructosa. Al final de esta fase se obtienen, en la práctica dos moléculas de PGAL, ya que la molécula de DHAP (dihidroxiacetona-fosfato), se transforma en PGAL. En la segunda fase, que afecta a las dos moléculas de PGAL, se forman 4 moléculas de ATP y 2 moléculas de NADH. Se produce una ganancia neta de dos moléculas de ATP. Al final del proceso la molécula de glucosa queda transformada en dos moléculas de ácido pirúvico, es en estas moléculas donde se encuentra en estos momentos la mayor parte de la energía contenida en la glucosa.

En el CICLO de KREBS: Se consigue la oxidación total de los 2 átomos de carbono del resto acetilo, que se eliminan en forma de CO2; los electrones de alta energía obtenidos en las sucesivas oxidaciones se utilizan para formar NADH Y FADH2, que luego entrarán en la cadena respiratoria.

En la CADENA OXIDATIVA: Sería la etapa final del proceso de la respiración, es entonces cuando los electrones "arrancados" a las moléculas que se respiran y que se "almacenan" en el NADH Y FADH2, irán pasando por una serie de transportadores, situados en las crestas mitocondriales formando tres grandes complejos enzimáticos. La disposición de los transportadores permite que los electrones "salten" de unos a otros, liberándose una cierta cantidad de ENERGÍA (son reacciones redox) que sirve para formar un enlace de ALTA ENERGÍA entre el ADP y el P, que da lugar a una molécula de ATP.

3-Quimiosíntesis: Cuando la energía necesaria para la reducción del CO a un compuesto orgánico, proviene de la oxidación de sustancias inorgánicas.

Fermentación: Cuando el aceptor final de los hidrógenos producidos por las oxidaciones de las moléculas orgánicas es una sustancia inorgánica diferente del oxigeno.

La Fermentación

(No debe confundirse con Respiración anaeróbica.)

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a fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleta, totalmente anaeróbico, siendo el producto final un compuesto orgánico. Estos productos finales son los que caracterizan los diversos tipos de fermentaciones.

Fue descubierta por Louis Pasteur, que la describió como la vie sans l´air (la vida sin el aire). La fermentación típica es llevada a cabo por las levaduras. También algunos metazoos y protistas son capaces de realizarla.

El proceso de fermentación es anaeróbico ya que se produce en ausencia de oxígeno; ello significa que el aceptor final de los electrones del NADH producido en la glucólisis no es el oxígeno, sino un compuesto orgánico que se reducirá para poder reoxidar el NADH a NAD+. El compuesto orgánico que se reduce (acetaldehído, piruvato, ...) es un derivado del sustrato que se ha oxidado anteriormente.

En los seres vivos, la fermentación es un proceso anaeróbico y en él no interviene la mitocondria ni la cadena respiratoria. Son propias de los microorganismos, como algunas bacterias y levaduras. También se produce la fermentación en la mayoría de las células de los animales (incluido el hombre), excepto en las neuronas que mueren rápidamente si no pueden realizar la respiración celular; algunas células, como los eritrocitos, carecen de mitocondrias y se ven obligadas a fermentar; el tejido muscular de los animales realiza la fermentación láctica cuando el aporte de oxígeno a las células musculares no es suficiente para el metabolismo aerobio y la contracción muscular.

Desde el punto de vista energético, las fermentaciones son muy poco rentables si se comparan con la respiración aerobia, ya que a partir de una molécula de glucosa sólo se obtienen 2 moléculas de ATP, mientras que en la respiración se producen 36. Esto se debe a la oxidación del NADH, que en lugar de penetrar en la cadena respiratoria, cede sus electrones a compuestos orgánicos con poco poder oxidante.

En la industria la fermentación puede ser oxidativa, es decir, en presencia de oxígeno, pero es una oxidación aeróbica incompleta, como la producción de ácido acético a partir de etanol.

Las fermentaciones pueden ser: naturales, cuando las condiciones ambientales permiten la interacción de los microorganismos y los sustratos orgánicos susceptibles; o artificiales, cuando el hombre propicia condiciones y el contacto referido.

La Fermentación como proceso metabólico.

En simples palabras la Fermentación es un proceso de respiración anaerobia que a partir de piruvato rinde metabolitos secundarios como ácido láctico, etanol, ácido acético, etc.

La fotosíntesis.

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a fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas verdes, las algas y algunas bacterias utilizan para su desarrollo, crecimiento y reproducción a la energía de la luz. Consiste en la transformación de la energía lumínica en química que hace que la materia inorgánica (agua y dióxido de carbono) se vuelva orgánica. Los estamos de las hojas de la plantas absorben los gases que contiene la atmósfera como el dióxido de carbono y que se combina con el agua que hay dentro de las células de la planta. Se forman almidones nutritivos para la planta y se liberan hacia el exterior el oxígeno. Los seres vivos que realizan este proceso se les llama fotoautótrofos.

Los fotoautótrofos contienen en su organismo un organelo llamado cloroplasto que es el encargado de ejecutar la fotosíntesis. En cloroplasto están las clorofilas que captan la luz del exterior y la almacenan en dos moléculas orgánicas, esta fase la llaman fase lumínica. La segunda fase, llamada fase oscura o ciclo de Calvin, ocurre en el estroma, y es donde la las dos moléculas son asimiladas al dióxido de carbono de la atmósfera y luego utilizadas para producir hidratos de carbono que más tarde será el almidón para exclusivo desarrollo, crecimiento y reproducción de la planta.

Lo descrito anteriormente se resume con la siguiente ecuación química:

Dióxido de carbono + Agua + Luz → Hidratos de carbono + Oxígeno

Concluido el proceso de la fotosíntesis, la planta utiliza el almidón producido y los combina con las sales minerales y el agua extraída de la tierra realizando una serie de reacciones químicas para más tarde formar lo que se llama la savia elaborada. Esta savia circula por toda la planta con el fin de alimentarla, también, gran parte de ella es almacenada.

La fotosíntesis es el proceso más importante para la naturaleza pues gracias a ella no sólo existen las plantas, sino que toda la vida en la Tierra. Se crean nutrientes como los carbohidratos, más tarde aminoácidos, nucleótidos, entre otros. Además, la energía solar es acumulada por la planta y al ser ésta ingerida por los seres vivos, la energía se libera, siendo ésta utilizada para mantener los procesos vitales del organismo A fin de cuenta las plantas alimentan al resto de los seres vivos, en una primera instancia a los herbívoros e indirectamente a los carnívoros.

Cabe destacar otro aspecto favorable que otorga el proceso de la fotosíntesis. La planta, además de alimentar al resto del planeta, contribuye a la respiración de los seres al restituir el oxígeno al aire además de haberlo previamente limpiado.

Hoy en día, la urbanidad cada vez más ha ido consumiendo la vegetación. Es importante no olvidar que son las plantas las que mantienen la vida del resto del planeta.

Mecanismos de la Fotosíntesis

Fase Luminosa: La fase luminosa, fase clara, fase fotoquímica o reacción de Hill es la primera etapa de la fotosíntesis, que convierte la energía solar en energía química. La luz es absorbida por complejos formados por clorofilas y proteínas. Estos complejos clorofila-proteína se agrupan en unidades llamadas fotosistemas, que se ubican en los tilacoides (membranas internas) de los cloroplastos. Se denomina fase luminosa o clara, ya que al utilizar la energía lumínica, sólo puede llevarse a cabo en condiciones de alta luminosidad, ya sea natural o artificial.

Fase oscura: de la fotosíntesis son un conjunto de reacciones independientes de la luz (mal llamadas reacciones oscuras porque pueden ocurrir tanto de día como de noche) que convierten el dióxido de carbono y otros compuestos en glucosa. Estas reacciones, a diferencia de las reacciones lumínicas (fase luminosa o fase clara), no requieren la luz para producirse (de ahí el nombre de reacciones oscuras). Estas reacciones toman los productos de la fase luminosa (principalmente el ATP y NADPH) y realizan más procesos químicos sobre ellos. Las reacciones oscuras son dos: la fijación del carbono y el ciclo de Calvin.

Los factores que inciden en la fotosíntesis

1) La luz.- las plantas realizan la fotosíntesis en relación a la cantidad de luz que reciben.

2) La temperatura.- La temperatura debe oscilar entre los 10º y 35º C. de lo contario, las enzimas se podrían destruir.

3) Pigmentos fotosintéticos: la clorofila es la molécula que permite la captación de energía luminosa en el proceso de fotosíntesis.

4) Dióxido de carbono: La fotosíntesis crece al aumentar al aumentar la cantidad de CO2, hasta llegar a un límite a partir del cual el rendimiento se estabiliza.

5) Agua: Si es escasa, los estomas de cierran e impiden el intercambio de gases entre las hojas y la atmósfera.

6) Minerales: La carencia de Calcio, Nitrógeno y Magnesio afecta al desarrollo de las plantas.

Significado biológico de la fotosíntesis

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a fotosíntesis representa el punto de partida de las cadenas alimenticias en prácticamente todos los ecosistemas del mundo. La fotosíntesis es el conjunto de reacciones que llevan a cabo todas las plantas verdes (sean terretres o acuáticas) con el fin de sintetizar su propio alimento (en forma de reservas de azúcares y almidones) mediante el empleo de la luz solar, agua y bióxido de carbono, dando como productos principales, oxígeno y azúcares sencillos y complejos.

Al ser, las plantas base de la alimentación de otros seres vivientes, la fotosíntesis se convierte en el punto de partida de las cadenas alimenticias en casi la totalidad de la biósfera.

Respiración celular

La respiración celular es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurre en la mayoría de las células, en las que el ácido pirúvico (piruvato) producido generalmente por la glucólisis se desdobla a dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) y se producen 36 moléculas de ATP. Es un proceso básico dentro de la nutrición celular.

Su fórmula general es: C6H12O6 + 6 O2 ----> 6 CO2 + 6H2O y se liberan 36 moléculas de ATP.

La respiración celular es una parte del metabolismo, concretamente del catabolismo, en la cual la energía contenida en distintas biomoléculas, como los glúcidos o los lípidos, es liberada de manera controlada. Durante la respiración, una parte de la energía libre desprendida en estas reacciones exotérmicas es incorporada a la molécula de ATP, que puede ser a continuación utilizada en los procesos endotérmicos, como son los de mantenimiento y desarrollo del organismo (anabolismo).

Fases de la respiración celular

Comprende dos fases:

* Primera fase: Se oxida la glucosa (azúcar) y no depende del oxígeno, por lo que recibe el nombre de respiración anaeróbica y glucolisis, reacción que se lleva a cabo en el citoplasma de la célula.

* Segunda fase: Se realiza con la intervención del oxígeno y recibe el nombre de respiración aeróbica o el ciclo de krebs y se realiza en estructuras especiales de las células llamadas mitocondrias.

Tanto que es una parte del metabolismo, concretamente del catabolismo, en el cual la energía contenida en distintas biomoléculas, como los glúcidos (azúcares, carbohidratos), es liberado de manera controlada.

Transporte de Energía

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omo hemos visto, la energía que se produce en el núcleo se encuentra principalmente en forma de radiación electromagnética. La presión fuera del núcleo es relativamente baja de tal forma que ya no se produce fusión nuclear pero es lo suficientemente alta como para no permitir movimientos de masa, solamente los fotones pueden moverse y aún así, éstos se mueven con mucha dificultad debido a que el camino libre medio es bastante pequeño. Un fotón tarda ~10 millones de años en atravesar una distancia equivalente a medio radio solar (en el vacío tardaría poco más de un segundo en recorrer la misma distancia). De esta forma, en los primeros 0.7 radios solares ( ) los fotones son los únicos que pueden transportar energía, obviamente, a esta región (de 0.25 a 0.7 ) se le llama zona de radiación.

Cuando la presión de los gases disminuye y permite los movimientos de masa, el gradiente de temperatura produce movimientos convectivos. El material caliente se aleja de la zona de radiación y al llegar a las capas externas se enfría, de tal modo que cae nuevamente hacia el interior.

En general se trata a la convección en el Sol como una inestabilidad, una vez que una ``burbuja'' de material empieza a moverse hacia arriba no se detiene mientras sea más ligero que el material a su alrededor. Si suponemos que el movimiento es lo suficientemente lento como para que se mantenga el equilibrio de presión con el entorno, pero al mismo tiempo exista intercambio de calor entre la ``burbuja'' y los alrededores, entonces la convección ocurre cuando:

(2.3)

Si el material de esta zona es considerado como un gas ideal con γ (cociente entre los calores específicos) constante, la relación anterior es:

(2.4)

Estos movimientos forman celdas convectivas de tamaños variables, desde varios cientos de kilómetros hasta décimas del radio solar. No es difícil adivinar que a esta región se le llama zona convectiva y va desde 0.7 hasta 1 . Cuando se observa la fotosfera con telescopios de gran resolución las celdas convectivas aparecen como gránulos de diferentes tamaños. El centro del gránulo se ve más brillante (material caliente subiendo) que la orilla (material frío bajando), debido a las diferencias de temperatura. Las celdas convectivas más grandes aparecen como conjuntos de celdas pequeñas con una frontera común. El estudio de los movimientos radiales del material en la fotosfera ha creado una nueva rama de la física solar que estudia dichos movimientos cuando son oscilatorios.

Procesos energéticos de los seres vivos.

Respiración Celular

Fotosíntesis

Transporte de Energía