Fotosíntesis y Respiración

Fotosíntesis

Es el proceso mediante el cual una célula con clorofila transforma energía luminosa en energía química almacenada en los alimentos. La fotosíntesis se realiza en el organelo cloroplasto.

Respiración

Las plantas respiran como todos los seres vivos. Las plantas absorben oxígeno y lo utilizan para descomponer los azúcares, liberando energía y anhídrido carbónico.

Organismos Autótrofos y Heterótrofos

Organismos Autótrofos

Son organismos capaces de sintetizar todas las sustancias esenciales para su metabolismo a partir de sustancias inorgánicas, de manera que para su nutrición no necesitan de otros seres vivos.

Organismos Heterótrofos

En contraste con los organismos autótrofos, son aquellos que deben alimentarse con las sustancias orgánicas sintetizadas por otros organismos, bien autótrofos o heterótrofos a su vez.

Metabolismo Celular

Es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos físico-químicos que ocurren en una célula y en el organismo. La célula es un biosistema que está en permanente intercambio de materia y energía con el ambiente. Su finalidad es:

• Transformar las sustancias químicas provenientes del exterior celular en sustancias químicas más sencillas utilizables por la célula.
• Obtener energía química a partir de las sustancias nutritivas que sirven como combustible: carbohidratos, lípidos, proteínas.

Fases del Metabolismo

Catabolismo: Se refiere a todos aquellos procesos de degradación de moléculas que pueden provenir de los propios depósitos celulares o del exterior.

Anabolismo: Se refiere a todos aquellos procesos de construcción gracias a los cuales, a partir de precursores sencillos, la célula sintetiza sus componentes: proteínas, ácidos nucleicos, lípidos. La energía necesaria para que se realicen estos procesos…

Características del Metabolismo

1. En general, todas las reacciones bioquímicas son catalizadas por enzimas.
2. En una misma célula pueden ocurrir muchísimas reacciones bioquímicas simultáneamente.
3. Las distintas reacciones bioquímicas no están aisladas unas de otras, por lo contrario, se relacionan y se autoregulan.

Relación entre la Fotosíntesis y la Respiración Celular

La fotosíntesis y la respiración celular se complementan. La materia orgánica y el oxígeno son aprovechados por vegetales y animales en la respiración celular con el fin de obtener energía para vivir. Durante este proceso, además de energía, se libera dióxido de carbono y agua que, de manera natural, retornan al ambiente y son utilizados nuevamente. Así, la materia cumple un ciclo.

Proceso de la Fotosíntesis

Se designa al proceso por el cual los vegetales toman agua (H₂O) y dióxido de carbono (CO₂) del ambiente y lo transforman en glucosa (C₆H₁₂O₆) y oxígeno (O₂). Para que este proceso se realice se requiere la luz. Esto se produce gracias a la presencia de pigmentos verdes, a los cuales deben su color, que captan la energía solar. Este pigmento es la clorofila. En los vegetales se encuentran pigmentos como carotenos, de color rojizo, y las xantofilas, de color amarillo, que se pueden encontrar en hojas y tallos; al igual, absorben energía luminosa.

Etapas de la Fotosíntesis

Etapa Luminosa

Es la primera fase del proceso fotosintético. Durante esta etapa, la clorofila capta energía luminosa, se excita y produce la fotólisis del agua (H₂O). Este proceso separa el agua en sus elementos constituyentes, libera oxígeno a la atmósfera y protones y electrones en el cloroplasto. Estas partículas inician la serie de reacciones que conducen a la formación de ATP.

Etapa Oscura

O etapa biosintética. El dióxido de carbono es utilizado para una serie de enzimas que se encuentran en el estroma de los cloroplastos y se convierten en glucosa. Para que esta etapa se produzca se requiere el aporte químico, el cual es dado por el ATP que se formó en la etapa anterior, así como también por el NADPH. Esta etapa no requiere de presencia de luz.

Ciclo de Calvin

Consiste en una serie de procesos bioquímicos que se realizan en el estroma de los cloroplastos de los organismos fotosintéticos. Este presenta fases que son: la fijación del dióxido de carbono a compuestos orgánicos al reaccionar con un compuesto llamado ribulosa-1,5-bisfosfato, la síntesis de azúcares a partir del dióxido ya fijado y la regeneración de la ribulosa-1,5-bisfosfato para que continúe el ciclo de Calvin.

Proceso de la Respiración

Reacciones Anaeróbicas

Es un proceso biológico de oxidorreducción de monosacáridos y otros compuestos en el que el aceptor terminal de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxígeno, y más raramente una molécula orgánica. La realizan exclusivamente algunos grupos de bacterias y para ello utilizan una cadena transportadora de electrones análoga a la de las mitocondrias en la respiración aeróbica.

Reacciones Aeróbicas

Es un conjunto de reacciones químicas metabólicas que tienen por objeto liberar la energía contenida en la glucosa para ser aprovechada por la célula. Este presenta varias etapas:

Glucólisis

Se lleva a cabo en el citoplasma de las células. Consiste en una serie muy parecida a la fermentación en que la glucosa se va degradando gradual y secuencialmente hasta llegar a la formación de un compuesto de tres carbonos.

Formación de Acetil Coenzima A, Ciclo de Krebs y Cadena Respiratoria

Estas son las etapas de las reacciones aeróbicas.