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Herramientas del metabolismo: moléculas de ATP

Los seres vivos necesitan de una entrada de energía continuo, eso nos ayuda en tipos como: la realización de trabajo mecánico en la relajación muscular y otros movimientos, el transporte activo de iones y moléculas, síntesis de de macromóleculas, en el sistema nervioso y molecular, entre otras.

El ATP (adenosin trifosfato) nos proporciona esa energía libre y continua. Formada por a unión de una base nitrogenada, una pentosa (azúcar de cinco carbonos) y un grupo fosfato (PO4 -3).

El ATP es considerado una de las partes fundamentales de los procesos que estudiaremos después: respiración aeróbica y anaeróbica y la fotosíntesis.

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Respiración aeróbica y anaeróbica (parte 1)

Todos conocemos que para que se de la respiración aeróbica es en presencia de oxígeno (O2) y la anaeróbica es en ausencia de oxígeno. Ambos procesos son combustiones, en las que un combustible se quema y origina calor y productos mas simples.

El rendimiento energético de la respiración aeróbica es mayor que el de la fermentación.

Algunas de las fase de la respiración aeróbica son:

  • Glucólisis: A partir de la glucosa se forma el piruvato en presencia o ausencia de O2. Se libera H2 y se obtiene dos moléculas de ATP.
 
  • Formación del acetil coenzima A: El piruvato se desdobla y se combina con el acetil CoA. Ocurre liberación de H2 y CO2.
  • Ciclo del ácido cítrico o de Krebs: Mediante una secuencia de reacciones del grupo aceil CoA, se produce CO2 y se libera H2.
"Ciclo de Krebs"
  • Transporte de electrones: A través de varias moléculas aceptoras de H2 ocurre el transporte de electrones. A lo largo del proceso se libera energía para la síntesis de ATP.
 
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Respiración aeróbica y anaeróbica (2 parte)

De la respiración anaeróbica o fermentación las moléculas de ATP se forman por medio de la fosforilación del sustrato durante la glucólisis.

Ya muy bien explicado en el video de la entrada anterior la respiración anaeróbica posee dos rutas dependiendo de la necesidad y del organismo:

Fermentación alcohólica: Se produce cuando ciertas enzimas descarbolixan el piruvato y se produce dióxido de carbono y acetaldehído (compuesto de dos carbonos).

1. fermentación alcohólica

2. fermentación alcohólica

3.  fermentación alcohólica

  4. fermentación alcohólica

Para mayor información: http://www.maph49.galeon.com/respcel/review5b.html

Fermentación Láctica:  Ocurre cuando la molécula de NADH producida en la glucólisis cede dos átomos de hidrógeno al piruvato; en consecuencia, este se reduce a lactano (compuesto de tres carbonos).

 1. Caminos de la fermentación

2. Caminos de la fermentación

3. Caminos de la fermentación

4. Caminos de la fermentación

Para mayor información:  http://www.maph49.galeon.com/respcel/review5a.html

Los dos tipos de fermentación son enérgicamente deficientes debido a que la ganancia neta es mas baja que en la aeróbica (4 ATP , pero se utilizan 2  para iniciar el proceso).

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Fotosíntesis

La fotosíntesis es lo que muchos dicen la transformación de energía lumínica en energía química para poder así conseguir compuestos orgánicos.

En la tierra primitiva el oxígeno producido por las primeras formas vivientes fotosínteticas fue desprendido, subiendo a las capas de la tierra de donde ésta se volvió gaseoso (el O2) para poder pasar de una atmósfera reductora a una oxidante, con la capacidad de forma la capa de ozono (O3).

La fotosíntesis depende de:

  • Energía almacenada en combustibles fósiles
  • Equilibrio
  • Cambios producidos en la atmósfera
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Nutrición y ciclo de los heterótrofos y autótrofos

Ciclo de los heterótrofos y autótrofos

Se podrá apreciar una imagen que lo puede explicar como un ciclo:

 El sol incide en las plantas, el cual será captado por la clorofila (fotosíntesis)

Compuestos como Glucosa y Oxígeno para los seres heterótrofos (arriba)

Nutrición

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Fase dependiente e independiente de la luz (parte 1)

Las reacciones de la fotosíntesis pueden dividirse en dos etapas, reacciones dependiente de la luz y reacciones independiente de la luz.

Fase Dependiente de la luz o fase luminosa

Las reacciones ocurren en los tilacoides; su objetivo principal es el convertir la energía lumínica en energía química.

"Fase luminosa de la fotosíntesis (cíclica y acíclica)"

Es decir intervienen varios procesos…

Captación de energía lumínica: las moléculas de clorofila en los tilacoides son estimuladas por la luz. Se libera e – (electrones) y se inicia el gradiente electrónico.

Transporte de electrones: Los e- son transportados por una cadena de moléculas ubicadas en los tilacoides. Se produce la reducción del NADP+ y el H2O libera protones.

Quimiosíntesis: El gradiente de concentración de protones provoca que estos fluyan a través de la (ATP sintetasa) en la membrana.

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Fase dependiente e independiente de la luz (parte 2)

Fase independiente de la luz

Ubicado en los estomas y se encargan de producir azucares (glucosa) como desecho final.

Mediante un esquema tenemos:

Ciclo de Calvin

Tenemos procesos como…

Reacciones para la fijación de carbono: Fijación del carbono a través de diversas reacciones para la producción de carbohidratos.

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Factores que afectan a la fotosíntesis (parte 1)

Existe varios factores que pueden afectar o inhibir el proceso de la fotosíntesis, estos son:

Factores internos

Referente a las características constitutivas de la planta.

  1. Estructura de la hoja: contenido de clorofila, y la actividad enzimática.
  2. el grosor de la cubierta (curtícula) y la capa epidérmica que condiciona la cantidad de fotones que inciden o caen en los cloroplastos.
  3. El número de estomas determina el intercambio gaseoso en el medio y el CO2 que ingresa al proceso de la fotosíntesis.
  4. La edad y las condiciones fisiológicas influyen en el sentido de que una hoja se encuentre vieja o enferma (menos cantidad de cloroplasto  de clorofila).

Tamaño de las hojas de las plantas

Cantidad de Fotones

Hoja vieja

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Factores que afectan a la fotosíntesis (parte 2)

Factores externos

También denominados factores ambientales, ya que son parte de la misma naturaleza. Alguno de ellos son:

Temperatura: la fotosíntesis alcanza su mayor eficiencia y mayor productividad entre la temperatura de los 10° C y los 35° C. Las enzimas reducen su actividad en temperaturas muy extremas, y si se encuentra a mayor temperatura los estomas se cierran para evitar la evaporación del agua.

La luz Solar: En menores cantidades de luz las plantas presentan una menor tasa de fotosíntesis que en las que se encuentran bajo la incidencia de la luz, pero si la luz es excesiva las plantas pueden presentar un descenso rápidamente de la fotosíntesis, ya que la luz satura a los fotosistemas, daña los tejidos y se eleva la temperatura, permitiendo la evaporación del agua.

Dióxido de carbono y agua: la disminución de cualquiera de estos compuesto podría reducir o inhibir el proceso de la fotosíntesis, ya que son reactivos iniciales.

Actualmente las personas han podido afirmar la presencia de mucha concentración de CO2 en la atmósfera, esto es debido alas actividades humanas,actividad industrial, tala de bosque entre otros, dando inicio a lo que llamamos la contaminación.

              

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Importancia de la Fotosíntesis

La Fotosíntesis tiene importancia en 2 aspectos:

  1. Síntesis de compuestos orgánicos: Glucosa ——> grasa, lipidos, proteínas.
  2. Libera oxígeno el cual será utilizado por la respiración aeróbica como oxidante.

Importancia de la fotosíntesis en el papel biológico

Hace 3500 millones de años cuando apareció la primera forma de vida en la tierra, estos organismo obtenían su energía a partir de los nutrientes presentes a través de la fermentación.

Después de varias etapas evolutivas, apareció el primer tipo de célula capaz de sintetizar sus propios nutrientes (Glucosa) y de liberar oxígeno en el proceso, el O2 se acumuló en la atmósfera, dando origen al poco tiempo a seres autótofos.

En resumen la fotosíntesis es el que mantiene la vida en la tierra, de manera directa en los seres heterótrofos (energía) y en los autótrofos de manera indirecta (obtención de nutrientes).

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