Principales Procesos Energéticos De Los Seres Vivos

Los principales procesos energéticos de los seres vivos pueden clasificarse en:

1-Procesos que llevan a la formación de compuestos orgánicos a partir de CO2 y H2O. Estos procesos son:

1.1 Fotosíntesis: cuando la energía necesaria para la reducción del CO2 a un compuestoorgánico procede de la luz

1.2 Quimiosíntesis: Cuando la energía necesaria para la reducción del CO2 a uncompuesto orgánico , procede de la oxidación de sustancias orgánicas.

2-Procesos de liberación de energía contenida en la moléculas orgánicas. Estos procesos son:

2.1 Respiración aeróbica: cuando el aceptor final de los hidrógenos producidos por las oxidaciones de las moléculas orgánicas es el oxigeno,O2.

2.2 Reparación anaeróbica: cuando el aceptor final de los hidrógenos producidos por las oxidaciones de las moléculas orgánicas es una sustancia inorgánica diferente al oxigeno

2.3 Fermentación: cuando el aceptor final de los hidrógenos producidos por las oxidaciones de las moléculas orgánicas es una sustancia orgánica, producto de la reacción de cuestión

La 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 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.

LA fermentacion como proceso metabolico: La fermentación es uno de los procesos metabólicos mediante los cuales los seres vivos obtienen energía. La fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleto. Es anaerobio, es decir, que no necesita oxígeno. El producto final de la fermentación es un compuesto orgánico. La fermentación genera también CO2 como subproducto. El proceso de fermentación lo realizan levaduras y algunas bacterias.

La fotosíntesis (del griego antiguo φῶς-φωτός [fos-fotós], ‘luz’, y σύνθεσις [sýnthesis], ‘composición’, ’síntesis’) es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias a la energía que aporta laluz. En este proceso la energía lumínica se transforma en energía química estable, siendo el adenosín trifosfato (ATP) la primera molécula en la que queda almacenada esta energía química. Con posterioridad, el ATP se usa para sintetizar moléculas orgánicas de mayor estabilidad. Además, se debe de tener en cuenta que la vida en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la fotosíntesis que realizan las algas, en el medio acuático, y las plantas, en el medio terrestre, que tienen la capacidad de sintetizar materia orgánica (imprescindible para la constitución de los seres vivos) partiendo de la luz y la materia inorgánica. De hecho, cada año los organismos fotosintetizadores fijan en forma de materia orgánica en torno a 100.000 millones de toneladas de carbono.

Mecanismos de la Fotosíntesis: Los Mecanismos de la FOTOSÍNTESIS teniendo en cuenta la Fase Luminosa y Oscura en forma ordenada son:

- Etapa LUMINOSA, Fotoquímica o dependiente de la Luz solar:

1- Captura de los fotones lumínicos produciendo la Fotoionización de las clorofilas P700 y P680 (Fotoionización de las moléculas antena de los 2 Fotosistemas), cada molécula de Antena es excitada por los fotones lumínicos produciendo el salto de 1 electrón hacia un nivel energético superior que serán capturador por 2 aceptores de electrones de naturaleza desconocida, el aceptor Qe- en el Fotosistema I y el aceptor Ze- en el Fotosistema II dando lugar a la Fotoionización de las clorofilas P700/ P680 en 2 Iones clorofílicos===> P700+ / P680+ produciéndose un acto fotoquímico diferente en cada Fotosistema.

2- Formación y liberación de la coenzima NADPH2. La coenzima NADPH2 (reducida) incorpora 1 electrón proveniente de la Fotoionización de la Clorofila P700 y 2 protones H+ proveniente de la Fotólisis de la molécula de H2O. Esta coenzima reducida representa una fuente altamente reductora en la fotosíntesis

3- Fotólisis de la molécula de H2O, la molécula de H2O en la etapa luminosa de la fotosíntesis se rompe por el poder Oxidante de la clorofila P680+ (Fotoionizada) dando como productos 1 electrón que es aceptado por la propia clorofila P680+ recuperando su Estabilidad molecular, 2 protones H+ que son aceptados por la coenzima NADP+ para obtener NADPH2, y O2 molecular que es liberado hacia la atmósfera.

4- La Fotofosforilación, formación y liberación de ATP gracias a la luz solar, el fósforo inorgánico que se adjunta al ADP para formar ATP proviene de los propios fotones lumínicos, para realizar la fotofosforilación no se requiere ningún sistema enzimático u orgánico distinto de los fotones de luz solar. Este paso fundamental se realiza entre el Citocromo F y la Plastocianina.

- Etapa OSCURA, independiente de la luz solar, o Ciclo de Calvin o del C3:

1- Fijación del CO2 atmosférico, el CO2 atmosférico que difunde del medio externo hacia el Estroma de los cloroplastos llega en concentraciones bajas, en el Estroma del cloroplasto el CO2 es fijado mediante la Ribulosa 1,5 di fosfato carboxilasa (RudP o RubiscO), transformándolo en PGA (Ácido Fosfoglicérico).

2- Reducción del CO2 atmosférico, el Ácido Fosfoglicérico con participación de los productos obtenidos en la etapa luminosa(ATP y NADPH2) son utilizados para reducir el PGA en 6 moléculas de una Triosa fosforilada llamada "PGAL"(Fosfogliceraldehído), por un lado participa el ATP cediendo un grupo Fosfato al PGA Fosforilándolo y transformándolo en Ácido Difosfoglicérico, por otro lado participan la coenzima NADPH2 cediendo protones H+ Ácido Difosfoglicérico reduciéndolo en PGAL con intervención de una enzima llamada Fosfogliceraldehído Deshidrogenasa. De las 6 moléculas de PGAL solo una de ellas constituye el "Producto neto de la Fotosíntesis", las otras 5 moléculas de PGAL experimentan reordenamientos moleculares para Regenerar a la RubiscO.

3- Regeneración de la RubiscO: En este último paso, se Regenera la enzima RubiscO con participación de ATP. Las 5 moléculas de PGAL restantes experimentan reordenamientos moleculares con participación de ATP para Regenerar la RubiscO y continuar una nueva via de Fijación del CO2.

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

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