Metabolismo Aerobio y Anaerobio

Aerobias: presencia de oxígeno.
Anaerobias: ausencia de oxígeno.

Fotosíntesis

Proceso anabólico cuya finalidad es la obtención de materia orgánica. Tiene lugar en los cloroplastos y consta de dos fases:

Fase lumínica

Reacción química dependiente de la luz, que ocurre en los tilacoides. Permite la conversión de energía lumínica en energía química. Durante esta fase:

1. Absorción de la luz: gracias a los fotosistemas, complejos proteicos formados por pigmentos como la clorofila, integrados en las membranas de los tilacoides. Los pigmentos absorben luz a diferentes longitudes de onda. Cada fotosistema está formado por una antena y un centro de reacción que contiene la clorofila capaz de excitarse y transferir el electrón al primer aceptor.
2. Fotólisis del agua: la luz incide en los tilacoides donde se encuentra la clorofila y, al mismo tiempo, entra agua. Dentro de los tilacoides se rompen los enlaces del agua, liberando oxígeno e hidrógeno. El oxígeno se expulsa al exterior, con gran importancia ecológica para la vida aerobia en la Tierra. El hidrógeno y los electrones permanecen en la fase lumínica.
3. Creación de poder reductor (NADPH).
4. Fotofosforilación: síntesis de ATP asociada al transporte de electrones, que ocurre cuando los cloroplastos se exponen a la luz en presencia de ADP y fosfato. El ATP y el NADPH se utilizarán en la fase oscura.

Fase oscura

Reacciones químicas independientes de la luz, que tienen lugar en el estroma. Durante esta fase ocurre el ciclo de Calvin, un proceso cíclico que implica la fijación del CO₂ atmosférico gracias a la hidrogenación, la enzima rubisco, y el ATP y NADPH generados en la fase lumínica, para sintetizar moléculas orgánicas sencillas.

Otros Conceptos Importantes

Metabolismo: Conjunto de transformaciones químicas que ocurren en los seres vivos.
Estomas: Estructura presente en las hojas que permite el intercambio gaseoso en las plantas.
Clorofila: Pigmentos verdes presentes en cianobacterias y organismos con cloroplastos, como plantas y algas.
Tilacoides: Sacos aplanados en la membrana interna del cloroplasto.
Grana: Estructuras dentro de los cloroplastos, visibles al microscopio óptico y electrónico.
Quimiosíntesis: Metabolismo exclusivo de bacterias quimiolitotrofas, que fabrican su propio alimento usando energía química.
Catabolismo: Procesos de degradación oxidativa de moléculas orgánicas para obtener energía (ATP).
Anaerobios facultativos: Organismos aerobios que pueden vivir en anaerobiosis mediante fermentación.
Hongos: Seres vivos heterótrofos quimiorganotrofos, que usan moléculas orgánicas como fuente de energía y carbono.

Glucólisis y Respiración Celular

Glucólisis: Proceso catabólico que ocurre en el citosol, con o sin oxígeno. Degrada la glucosa en dos moléculas de 3 carbonos (piruvato), generando 2 ATP y 2 NADH.
Ciclo de Krebs: Degradación total del Acetil CoA en la matriz mitocondrial, produciendo CO₂, GTP, NADH y FADH₂.
Cadena respiratoria: Proteínas en las crestas mitocondriales que transportan electrones al oxígeno, generando agua y bombeando protones.
Fosforilación oxidativa: Síntesis de ATP a partir de ADP y Pi, utilizando la energía del flujo de protones generado por la cadena respiratoria.

Fermentación

Fermentación láctica: Realizada por bacterias (yogur) y células musculares en ausencia de oxígeno suficiente.
Fermentación alcohólica: Realizada por levaduras, produce alcohol y CO₂.

Beta Oxidación de Ácidos Grasos

Oxidación del carbono beta de los ácidos grasos, liberando unidades de 2 carbonos (Acetil CoA) que entran al ciclo de Krebs.

Importancia de la Fotosíntesis

Síntesis de materia orgánica a partir de inorgánica, conversión de energía luminosa en química, liberación de oxígeno, base de la vida en la Tierra.