Procesos De Metabolismo

Tema 1 .- METABOLISMO

Todas las células usan energía: las células musculares para correr, las neuronas para transmitir impulsos nerviosos, las células de la raíz de una planta transportan nutrimentos para fabricar proteínas y crecer. En suma, la mayor parte del trabajo a nivel celular involucra el uso de la energía del ATP: hasta un 70% en la síntesis de compuestos y un 30% en el transporte de sustancias y trabajo mecánico, específicamente los distintos tipos de movimiento.

Definicion

Son las transformaciones de energía a través de reacciones químicas enzimáticas necesarias que permiten a los organismos crecer, reproducirse, moverse, mantenerse, repararse y responder a estímulos.Para todas las funciones que realiza un organismo se requiere de aporte constante de energía que debe ser transformada para su uso o almacenamiento.

ANABOLISMO

Es el conjunto de reacciones que permiten la formación de energía al sintetizarse moléculas complejas como carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos a partir de moléculas más sencillas como azúcares, aminoácidos y ácidos grasos respectivamente. Estas moléculas son la base del crecimiento, mantenimiento y formación de reservas.

CATABOLISMO

Es la serie de reacciones donde los compuestos orgánicos formados por anabolismo como carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos se degradan en moléculas más pequeñas (monómeros) y se libera la energía para realizar múltiples funciones celulares como, síntesis de proteínas, respiración, fotosíntesis y reproducción.

En conclusión

Las reacciones metabólicas tienen dos propósitos:

• Obtener energía química útil para la célula, que se adquiere por degradación de nutrimentos que se toman del exterior y que se almacenan como reserva.

• Fabricar sus propios compuestos a partir de los nutrimentos, que serán usados para fabricar estructuras o almacenarlos como reserva, a partir de la energía obtenida en el catabolismo.

Tema 2.- FOTOSINTESIS

La fotosíntesis es un proceso en el cual las plantas, algas y algunas bacterias transforman la energía luminosa en energía química, es decir utilizan la energía luminosa para formar compuestos orgánicos y oxígeno a partir de bióxido de carbono y agua. Los productos que se obtienen de la fotosíntesis son indispensables para mantener la vida de las plantas y de manera indirecta para la subsistencia de los organismos heterótrofos. La ecuación general de la fotosíntesis se puede representar de la siguiente manera.

El proceso de la fotosíntesis se realiza en dos fases, la fase luminosa y la fase oscura, esta última también se denomina fase independiente de la luz o ciclo de Calvin.

FSE LUMINOSA

En la fase luminosa, la luz que incide sobre el tilacoide y sobre la clorofila propicia que se exciten los electrones y que además se produzca la hidrólisis del agua. Por este proceso la energía luminosa provoca que el adenosin difosfato (ADP) se una a un fosforo inorgánico (Pi) para formar adenosin trifosfato (ATP), por otro lado, la nicotinamida adenina dinucleotido fosfato (NADP) acepta protones (H+) para formar el NADPH. En este proceso el agua que se hidrolizó permite que se libere oxígeno en la atmósfera como producto secundario.

En esta fase la luz solar es captada por la clorofila que se localiza en los tilacoides del cloroplasto, un fotón incide sobre la molécula de clorofila para excitar a un electrón y éste es desplazado a un nivel de mayor energía, así el electrón se transfiere de una molécula a otra, este proceso ocurre centenares de veces en diferentes complejos captadores de luz. Después, los electrones entran a un fotosistema de tipo I y II, los cuales están rodeados de diferentes moléculas, pigmentos y complejos que atrapan la luz. Y de inmediato los electrones entran en una cadena transportadora situada al lado del fotosistema. Muchos procariontes fotosintéticos tienen solo el fotosistema II mientras que todos los eucariontes fotosintéticos poseen el tipo I y II.

FASE OBSCURA

En la fase oscura el ATP y el NADPH que se forman en la fase luminosa se utilizan junto con el CO2 atmosférico para producir moléculas orgánicas sencillas como la glucosa.

El ATP y el NADPH formados en la fase dependiente de la luz, se utilizan en el estroma del cloroplasto junto con el CO2 atmosférico para la síntesis de glucosa.

El CO2 atmosférico llega a las células fotosintéticas de las plantas a través de aperturas especializadas situadas en el envés de la hoja llamadas “estomas”, en las algas pasa a través de los tejidos por difusión, dicho fenómeno es conocido como fijación del carbono.

La fase oscura es un proceso cíclico conocido como de Calvin-Benson o fase independiente de la luz. Para formar una molécula de glucosa se requieren de seis moléculas de CO2, durante este proceso se generan moléculas intermediarias a partir de ribulosa bifosfato o rubisco (RuBP), algunas moléculas se reutilizan en el ciclo y otras sirven para la síntesis de glúcidos. La energía que impulsa al ciclo de Calvin-Benson proviene del ATP y el NADPH producidos por las reacciones de captura de energía en la primera etapa de la fotosíntesis.

IMPORTANCIA: La fotosíntesis es un proceso por el cual organismos como las plantas, algas y algunas bacterias transforman moléculas sencillas como el CO2, y el H2O en moléculas complejas como la glucosa, de la cual se producen otros carbohidratos importantes además La fotosíntesis es el mecanismo principal para la captura de CO2 atmosférico, lo cual está íntimamente relacionado con la disminución del calentamiento global.

Tema 3.- RESPIRACION

Ciclo de krebs

En este ciclo, los carbonos donados por el grupo acetilo se oxidan a CO2 y los electrones pasan a los transportadores de electrones. Al igual que en la glucólisis, en cada paso interviene una enzima específica. La coenzima A es el nexo entre la oxidación del ácido pirúvico y el ciclo de Krebs. En el curso de estos pasos, parte de la energía liberada por la oxidación de los enlaces C­H y C­C se usa para convertir ADP en ATP (una molécula por ciclo), y parte se usa para producir NADH y H+ a partir del NAD (tres moléculas por ciclo). Además, una fracción de la energía se utiliza para reducir un segundo transportador de electrones, el FAD. Por cada giro del ciclo, se forma una molécula de FADH2 a partir de FAD. No se requiere O2 para el ciclo de Krebs: los electrones y los protones eliminados en la oxidación del carbono son aceptados por el NAD+ y el FAD. Se necesitan dos vueltas del ciclo para completar la oxidación de una molécula de glucosa. Así, el rendimiento energético total del ciclo de Krebs para una molécula de glucosa es dos moléculas

...