Diferencias entre ADN y ARN

Las diferencias fundamentales entre el ADN y el ARN radican en su estructura, función y ubicación dentro de la célula:

• ADN (Ácido Desoxirribonucleico):
  • Estructura: Doble cadena de nucleótidos.
  • Bases Nitrogenadas: Adenina (A), Guanina (G), Timina (T) y Citosina (C).
  • Azúcar: Desoxirribosa.
  • Ubicación Celular: Principalmente en el núcleo.
  • Función: Almacenar y transmitir la información genética.
• ARN (Ácido Ribonucleico):
  • Estructura: Una sola cadena de nucleótidos.
  • Bases Nitrogenadas: Adenina (A), Guanina (G), Uracilo (U) y Citosina (C).
  • Azúcar: Ribosa.
  • Ubicación Celular: Citoplasma.
  • Función: Transportar y expresar la información genética. Actúa como intermediario en la síntesis de proteínas.

Estructura y Función de los Organelos Celulares

Los siguientes son organelos celulares clave y sus funciones:

• Mitocondria: Lugar donde ocurre la respiración celular, proceso que libera energía de las moléculas.
• Retículo Endoplasmático Rugoso (RER): Sintetiza proteínas.
• Retículo Endoplasmático Liso (REL): Sintetiza lípidos.
• Aparato de Golgi: Procesa y empaqueta proteínas y lípidos; fabrica lisosomas.
• Lisosoma: Responsable de la digestión celular.
• Ribosoma: Participa en la síntesis de proteínas.
• Vesículas: Almacenan y transportan sustancias.
• Centriolo: Participa en la reproducción celular y forma cilios y flagelos.
• Cloroplastos: Lugar donde ocurre la fotosíntesis (en células vegetales).
• Gran Vacuola: Almacena agua y sustancias, proporcionando turgencia a la célula (en células vegetales).
• Plastidos: Reservan sustancias y pigmentos (en células vegetales).
• Pared Celular: Proporciona rigidez y soporte a la célula (en células vegetales).

Metabolismo: Anabolismo y Catabolismo

• Catabolismo: Reacciones de ruptura o degradación de moléculas complejas en moléculas más simples. Son reacciones exergónicas (liberan energía).
• Anabolismo: Reacciones de construcción o síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas simples. Son reacciones endergónicas (consumen energía).

Fotosíntesis: Proceso de Captura de Energía

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas verdes, algas y algunas bacterias capturan la energía luminosa y la convierten en energía química, almacenándola en moléculas orgánicas (como la glucosa) a partir de sustancias inorgánicas (CO2 y H2O).

Etapas de la Fotosíntesis

1. Fase Luminosa (Dependiente de la Luz):
   • Ocurre en la grana (tilacoides) de los cloroplastos.
   • La clorofila capta la energía luminosa.
   • La energía luminosa separa las moléculas de agua (H2O) en hidrógeno (H) y oxígeno (O2).
   • El oxígeno se libera a la atmósfera a través de los estomas.
2. Fase Oscura (Ciclo de Calvin – Independiente de la Luz):
   • Ocurre en el estroma (matriz) del cloroplasto.
   • Puede ocurrir tanto en presencia como en ausencia de luz.
   • El hidrógeno (H) proveniente del agua se combina con el dióxido de carbono (CO2) atmosférico para formar glucosa (C6H12O6).

Fermentación

La fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno, y el producto final es un compuesto orgánico.

• Fermentación Láctica: C6H12O6 → 2C3H6O6 (Ácido Láctico) + 2 ATP
• Fermentación Alcohólica: C6H12O6 → 2C2H5OH (Etanol) + 2 CO2 + 2 ATP

Respiración Celular

La respiración celular es un proceso catabólico en el que la glucosa se degrada completamente en presencia de oxígeno para liberar energía (ATP).

Etapas de la Respiración Celular

1. Glucólisis:
   • Ocurre en el citoplasma celular.
   • Una molécula de glucosa se desdobla en dos moléculas de ácido pirúvico.
   • Se producen 2 moléculas de ATP y 2 moléculas de NADH.
2. Ciclo de Krebs (Ciclo del Ácido Cítrico):
   • Ocurre en la matriz mitocondrial.
   • El ácido pirúvico se transforma en Acetil-CoA.
   • Se libera CO2.
   • Se producen NADH, FADH2 y ATP. Por cada molécula de Acetil-CoA que ingresa al ciclo, se generan: 3 NADH, 1 FADH2, 1 ATP y 2 CO2.
3. Cadena Respiratoria (Cadena de Transporte de Electrones):
   • Ocurre en las crestas mitocondriales.
   • Los electrones de NADH y FADH2 se transfieren a través de una serie de proteínas transportadoras.
   • Se libera energía que se utiliza para formar ATP (fosforilación oxidativa).
   • El oxígeno (O2) actúa como aceptor final de electrones, formando agua (H2O).
   • Por cada NADH se obtienen 3 ATP, y por cada FADH2 se obtienen 2 ATP.

Ecuación General de la Respiración Celular

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38 ATP (aproximadamente)