Procesos Energéticos de los seres vivos

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación

U. E. “Manuel Saturnino Peñalver Gómez”

San Antonio de Capayacuar

Edo – Monagas

GUIA DE ESTUDIO BIOLOGIA 4to año

Prof. Dorialys León

TEMA: Procesos Energéticos de los seres vivos.

• Principales Procesos Energéticos de los seres vivos

Los procesos energéticos que ocurren en los seres vivos pueden ser clasificados de la siguiente manera:

• Procesos que llevan a la formación de compuestos orgánicos a partir de CO2 Y H2O.

1. Fotosíntesis: cuando la energía necesaria para la reducción del CO2 a un compuesto orgánico, proviene de la luz.
2. Quimiosíntesis: cuando la energía necesaria para la reducción del CO2 a compuesto orgánico, proviene de la oxidación de sustancias inorgánicas.

• Procesos de liberación de energía contenía en las moléculas orgánicas:

1. Respiración aeróbica: cuando el aceptor final de los hidrógenos producidos por las oxidaciones de las moléculas orgánicas es el oxigeno (O2)
2. Respiración anaeróbica: cuando el aceptor final de los hidrógenos producidos por las oxidaciones de las moléculas orgánicas es una sustancia inorgánica diferente del oxígeno.
3. Fermentación: cuando el aceptor final de los hidrógenos producidos por las oxidaciones de las moléculas orgánicas es una sustancia orgánica, producto de la reacción en cuestión.

• Tipos de fermentación:

La fermentación como un proceso metabólico de los microorganismos.

La fermentación comprende un conjunto de reacciones enzimáticas, a través de las cuales una molécula orgánica es degradada a moléculas orgánicas más simples, con liberación de energía. Los principales tipos de fermentación son: la fermentación láctica, la fermentación alcohólica y la fermentación acética.

• Fermentación láctica: ocurre en los tejidos animales, en ciertos protozoarios, hongos y bacterias. Proceso biológico que se da con el desarrollo de ciertas bacterias en la leche que utilizan la lactosa como fuente de energía, y mediante el cual los azúcares presentes en el medio se transforman en ácido láctico, también se puede decir que la ruta metabólica anaeróbica que ocurre en la matriz citoplásmica de la célula, en la cual se fermenta la glucosa ​ para obtener energía metabólica y un producto de desecho que principalmente es el ácido láctico. Un ejemplo de este tipo de fermentación es la acidificación de la leche. Ciertas bacterias (Lactobacillus, Streptococcus y Lactococcus), al desarrollarse en la leche utilizan la lactosa (azúcar de leche) como fuente de energía. La lactosa, al fermentar, produce energía que es aprovechada por las bacterias y el ácido láctico es eliminado. La coagulación de la leche (cuajada) resulta de la precipitación de las proteínas de la leche, y ocurre por el descenso de pH (acidificación) debido a la presencia de ácido láctico.

• Fermentación alcohólica: ocurre en los tejidos de las plantas superiores, en ciertas levaduras, en algunos hongos y en unas pocas bacterias. En este tipo de fermentación, el azúcar es degradado a acido pirúvico, que enseguida es transformado en etanol y CO2. Este tipo de fermentación se utiliza en la fabricación de bebidas alcohólicas y de alcohol comercial. Fermentación alcohólica, inducida por levaduras que trasforman los azúcares en alcohol y gas carbónico. El vino, la cerveza, la sidra, el txakoli, la chicha (maíz), la boza (mijo) o el masato (yuca o piña) son el resultado de este tipo de fermentación.

• fermentación acética: es la fermentación bacteriana por Acetobacter, y consiste en la transformación del etanol en ácido acético. Es un proceso que partiendo de un azúcar produce ácidos, gases o alcohol, se aparta de la regla en que es un proceso aerobio, es decir, que requiere oxígeno. ​ La fermentación acética del vino produce el vinagre debido a un exceso de oxígeno y es uno de los fallos del vino, un proceso que degrada sus cualidades. Algunos ejemplos son los encurtidos (pepinillos, aceitunas), con ácidos y otros productos.

• Fotosíntesis: es un proceso químico que consiste en la conversión de materia inorgánica a materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz solar. En este proceso, la energía lumínica se transforma en energía química estable, siendo el NADPH (nicotín adenín dinucleótido fosfato) y el ATP (adenosín trifosfato) las primeras moléculas en las que queda almacenada esta energía química. Con posterioridad, el poder reductor del NADPH y el potencial energético del grupo fosfato del ATP se usan para la síntesis de hidratos de carbono a partir de la reducción del dióxido de carbono (CO2). La vida en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la síntesis que realizan en el medio acuático las algas, las cianobacterias, las bacterias rojas, las bacterias púrpuras, bacterias verdes del azufre, y en el medio terrestre las plantas, que tienen la capacidad de sintetizar materia orgánica (imprescindible para la constitución de los seres vivos) partiendo de la luz y la materia inorgánica. Los factores de la fotosíntesis, o sea, la clorofila, las coenzimas y la energía solar son las estructuras del puente.

Podemos resumir todas las reacciones químicas que ocurren en la fase luminosa y en la fase oscura de la fotosíntesis en la siguiente ecuación:

                                                              Energía luminosa

6CO2  + 12H2O   -----------------------🡪 C6H12O6 + 6H2O + 6O2

                                                                   Clorofila

• Fases de la fotosíntesis:

1. Fase luminosa: es la primera fase de la fotosíntesis requiere la presencia de la clorofila a y la intervención de las radiaciones luminosas, esta fase describe las diferentes reacciones que se desarrollan durante la fotolisis del agua por medio de la luz.

• Activación de la clorofila. Cuando la clorofila contenida en los cloroplastos reciben la energía solar, los electrones se excitan y pasan de los niveles de energía bajos a los altos, es decir la molécula de clorofila es activada o excitada, y la energía cinética de la luz se transforma en energía química potencial.
• Ruptura de la molécula del agua. La energía liberada por la clorofila provee la fuerza necesaria para separar los elementos que constituyen la molécula del agua. La ruptura requiere una gran cantidad de energía, la cual es suministrada por la clorofila activada.
• El exceso de energía es almacenada en el ATP. E n la fase luminosa de la fotosíntesis ocurre otra importante transferencia de energía, que permite las sucesivas reacciones químicas. Toda la energía que se libera de la clorofila activada no es utilizada para romper las moléculas de agua, la energía en exceso es utilizada para transformar el ADP en ATP. Así, el ATP actúa en la fotosíntesis como segundo transportador de energía.
• El hidrogeno es fijado por el NADP. (Nicotinamida – adenín – dinucleótido – fosfato). El hidrogeno que se libera en la fotolisis de la molécula de agua es captado inmediatamente antes que salga de la célula o se recombine con el oxígeno y se una a una coenzima denominada NADP.

1. Fase oscura: es la segunda fase de la síntesis, para las reacciones de esta es suficiente la energía química que el cloroplasto ha acumulado en las moléculas de ATP, aunque ocurran normalmente en presencia de luz, simultáneamente a las reacciones de la primera fase. Este proceso se desarrolla en diversas etapas que constituyen un ciclo, por tanto algunos compuestos se forman, se dividen y se transforman, mientras los átomos de carbono se unen para constituir cadenas de glucosas.

• Fijación del anhídrido carbónico. El anhídrido carbónico llega a los cloroplastos, se une a un compuesto contenido en tales orgánulos, constituido por un azúcar con cinco átomos de carbono y por dos grupos fosfóricos: la ribulosa difosfato o RDP, el cual se considera como un aceptor de anhídrido carbónico.
• El PGA se transforma en PGAL. Luego de una fracción de segundo, el PGA se une con el hidrogeno liberado por el NADPH2 para formar una molécula de fosfogliceraldehido (PGAL) y una molécula de agua. La energía necesaria para esta reacción es suministrada por el ATP, que se divide en ADP y ácido fosfórico.
• El destino de PGAL. Se ha dicho que el PGAL puede ser directamente utilizado por la célula como sustancia nutritiva. Las plantas a las que se ha suministrado PGAL demuestran ser capaces de vivir sin cumplir la fotosíntesis y sin absorber otros compuestos orgánicos del exterior.

• Factores que inciden en la fotosíntesis:

Puesto que en la fotosíntesis se utiliza la energía solar, las condiciones de iluminación y otros factores ejercen una influencia notable sobre este proceso.

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