Fotosíntesis y Respiración Celular: Procesos Fundamentales para la Vida

Fotosíntesis

La fotosíntesis consiste en dos transformaciones importantes: la energía lumínica se convierte en energía química (etapa fotoquímica) y la materia inorgánica en orgánica (etapa biosintética). Los únicos organismos capaces de realizar la fotosíntesis son las plantas, algas y las bacterias fotosintetizadoras.

La fotosíntesis ocurre en estructuras muy especiales de los cloroplastos llamadas tilacoides y se caracteriza por dos eventos principales:

Función de la Clorofila

Los electrones de los átomos de los pigmentos, como la clorofila, incorporan energía de la luz y saltan a un nivel de energía superior. Esta energía produce la fotólisis del agua.

Etapas de la Fotosíntesis

La fotosíntesis se divide en dos etapas:

Etapa Fotoquímica

Esta etapa ocurre en los tilacoides en presencia de luz solar.

  • Transformación de la energía lumínica: Esta energía es absorbida por los pigmentos fotosintetizadores que forman parte de los fotosistemas.
  • Fotólisis del agua: Los fotosistemas recuperan los electrones externos de los átomos de los pigmentos como la clorofila.
  • Cadena de transporte de electrones: Los electrones liberados son aceptados y luego seguidos por proteínas de membrana hasta llegar al fotosistema. Allí, la enzima NADP reductasa los utiliza para convertir NADP+.
  • Síntesis de ATP: La acumulación de protones en el interior de los tilacoides produce una diferencia de concentraciones de protones a uno y otro lado de la membrana tilacoidal y una diferencia en la cantidad de cargas eléctricas, se genera un potencial electroquímico.

Etapa Biosintética

Esta etapa ocurre en la matriz del cloroplasto en ausencia de luz solar.

Reacciones Químicas de la Etapa Biosintética
  • Carboxilación: Una enzima cataliza la reacción entre el monosacárido y dióxido de carbono que, en las plantas, ingresa en las células de las hojas y se difunde libremente.
  • Reducción: Una molécula de ATP proveniente de la primera etapa, esa molécula de tres carbonos. Esta molécula pierde un fosfato para dar gliceraldehído, mientras que la coenzima NADPH se oxida a NADP+.
  • Regeneración: El ciclo se completa mediante una serie de reacciones químicas que, con el consumo de otra molécula de ATP, regeneran el monosacárido y lo dejan para que el ciclo vuelva a comenzar.

Quimiosíntesis

En la quimiosíntesis, las bacterias obtienen moléculas orgánicas a partir del dióxido de carbono en un proceso similar al ciclo de Calvin, la diferencia es que lo hacen en ausencia de luz.

Respiración Celular

La respiración celular ocurre en la mitocondria y consiste en tres etapas:

Etapas de la Respiración Celular

  1. Etapa 1: La molécula de glucosa se rompe, la primera se divide en 2, cada cito se divide en 2, la molécula de dos carbonos se utiliza en la segunda etapa, la otra se convierte como oxígeno y se forma dióxido de carbono. De todo esto se forman 8 ATP.
  2. Etapa 2: El ácido acético se combina con la coenzima, al unirse se forma acetil coenzima A, sirve para si la célula necesita proteínas puede hacerlo. La unión es temporal, cuando se rompen se combinan con el ácido oxalacético y forman el ácido cítrico y después se unen con el ácido acético, se formaron 24 ATP, hidrógeno, CO2. Lo único que necesito son los hidrógenos porque el CO2 se libera.
  3. Etapa 3: En la mitocondria hay cadena proteica (ABCQ) se unen a los hidrógenos y ceden a la siguiente, estos hidrógenos se combinan con los oxígenos y forman agua, todo lo que ocurre genera energía que se almacena en 6 ATP.

Por una glucosa son 38 ATP.

FERMENTACION LACTICA: es realizada por muchas bacterias, hongos , algunos protozoos y muchos tejidos animales, en la industria alimenticia, esta via metabolica se aprovecha para la elaboracion del yogurth \.

FERMENTACION ALCOHOLICA: es una via catabolica utilizada por levaduras y bacterias en asucensia de oxigeno, este proceso sirve para obtener energia , aunque es menos eficiente que la respiracion aerobica.

la fermentaciion alcoholica se aprovecha eny la industria para la produccion de bebidas alcoholicas  y otros fermentos.

La MEMBRANA PLASMATICA no es estatica ni rigida se mueve en forma permanente.Las moleculas basicas que forman la membrana plasmaticas son lipidos ,la mayoria fosfolipidos.Cuando estos lipidos se encuentran en un medio acuoso , se disponen con las regiones hidrolificas orientadas hacia el agua y las enfermedades entre si.

LAS PROTEINAS DE LA MEMBRANA PLASMATICA SON :

PROTEINAS CANAL: actuan como poros por los que las sustancias entras y salen de la celula

PROTEINAS TRANSPORTADORAS: cambian de forma para permitir la entrada o salida de moleculas o iones.

PROTEINAS RECEPTORAS: reconocen moleculas a las que se unen.

MARCADORES DE LA IDENTIDAD DE LA CELULA: son gluproteinas y glucolipidos caracteristicos de cada individuo que permiten identificar celulas provenientes de otros organismos.

PROTEINAS PERIFERICAS: , estan unidas a las superficies internas o externas de  la membrana.

ENZIMAS: conforman un tercer grupo de proteinas d la membrana su funcion es catalizar reacciones en la membrana.

h2o: INGRESA EN LA ETAPA LUMINICA.

O2: ES ELIMINADO EN LA ETAPA LUMINICA.

LA GLUCOLISIS NO OCURRRE EN LA MITOCONDRIA SINO EN  EL CITOPLASMA EN ESTA LA GLUCOSA ES DEGRADA EN DOS MOLECULAS DE ACIDO PIEVIVICO.

LA RESPIRACION CELULAR OCURRE EN EL CLOROPLASTOS,

LA RESPIRACION CELULAR ES UN PROCESO CATABOLICO EXERGONICO

SEGUN SUCEDEN POR ORDEN LAS ETAPAS SON GLUCOLISIS CICLO DE KREBES Y FERMENTACION.

LA RESPIRACION AEROBIA PRODUCE MAS ENERGIA QUE LA ANAEROBIA.

LAGLUCOSA ES INDISPENSABLE PARA INICIAR EL PROCESO.

EL CO2 INGRESA EN LA 2DA ETAPA DE LA FOTOCINTESIS.

LA FOTOSINTESIS EN LA PRIMER ETAPA ES CON LUZ Y LA SEGUNDA SIN LUZ

EL ATP SE FORMA EN LA ETAPA LUMINICA.

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