habla de la teoria celular, Resúmenes de Biología

¡Descarga habla de la teoria celular y más Resúmenes en PDF de Biología solo en Docsity! 4.Metabolismo celular I. Conceptos básicos 1.Introducción Los seres vivos y las células que los forman son sistemas abiertos, en equilibrio con el entorno y que realizan un trabajo.  Sistema abierto: Interacciona con el medio  Equilibrio: Sus variables se mantienen dentro de un nivel de tolerancia  Trabajo: Cualquier actividad implica tránsito de energía Metabolismo: conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras. Todos los procesos metabólicos se pueden clasificar en dos tipos: procesos anabólicos (o de síntesis), y procesos catabólicos (o de degradación).  Catabolismo: Es la fase degradativa del metabolismo, que consiste en la transformación de moléculas orgánicas complejas en otras sencillas con liberación de energía. En resumen, es un proceso degradativo, oxidante y exotérmico.  Anabolismo: Es la fase constructiva del metabolismo, que consiste en la formación de moléculas orgánicas complejas a partir de otras sencillas con aporte de energía. En resumen, es un proceso constructivo, reductor y endotérmico. El catabolismo y el anabolismo están íntimamente relacionados: son interdependientes. 2.Las células intercambian materia y energía Todos los seres vivos necesitan materia y energía para vivir. La función de nutrición celular tiene como objeto incorporar materia para crecer o renovarse y energía a la célula necesaria para realizar cualquier actividad. 3.Las rutas metabólicas. Todas las reacciones metabólicas necesitan enzimas para llevarse a cabo. Estas secuencias ordenadas de reacciones se llaman rutas metabólicas. Las moléculas que participan en dichas rutas reciben el nombre de metabolitos. En estas rutas el producto final de una reacción constituye la molécula de partida de la siguiente. Las rutas metabólicas son variadas, ramificándose y conectándose una con otras. Existen rutas metabólicas convergentes y divergentes. En las primeras se obtiene el mismo producto final a partir de distintas moléculas de partida. En las segundas, una única molécula origina diferentes productos. Pese a la enorme variedad de seres vivos existentes, las rutas metabólicas más importantes son comunes en la mayoría de los organismos. Las reacciones metabólicas están compartimentadas, pues las distintas vías metabólicas tienen lugar en diferentes zonas de la célula. Se pueden considerar tres fases del metabolismo:  Catabolismo: Transformación de moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas, con liberación de energía que se almacena en ATP.  Anabolismo: Síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir de otras más sencillas. Se necesita suministrar energía, en forma de ATP.  Anfibolismo: (una fase intermedia). Procesos en los que se almacena gran cantidad de energía (para los posteriores procesos anabólicos) LA MATERIA EN EL METABOLISMO 4.La energía en el metabolismo. En los animales, las reacciones de catabolismo comienzan con la digestión, donde tiene lugar la hidrólisis de los polisacáridos hasta formar glucosa o el monómero correspondiente, que sea análogo a la glucosa. La glucosa entra a la célula a través de una proteína de transporte específica de la membrana plasmática, mediante difusión facilitada. La oxidación de la molécula de glucosa no se produce directamente, pues si fuese así la energía se liberaría de forma súbita y no se podría aprovechar. Por esta razón, la oxidación se lleva a cabo de forma paulatina, mediante una serie de reacciones que permiten ir conservando la energía en los fuertes enlaces covalentes de las moléculas de ATP. Estos procesos son conocidos como respiración celular. La respiración oxigénica está formada por una serie de procesos: En este ciclo se produce la oxidación completa de sustratos, obteniéndose energía en forma de ATP y coenzimas reducidos como el FADH2 y el NADH, que actúan como donadores de electrones para la cadena respiratoria mediante la que se obtendrá más ATP. Puesto que actúan dos moléculas de acetil CoA, se obtiene el doble de productos. La cadena respiratoria comprende el transporte de electrones, el movimiento de protones y la fosforilación oxidativa. A. Transporte de electrones. Se realiza a través de un conjunto de complejos proteicos que se encuentran colocados en posiciones fijas y que trabajan en serie, llevando los electrones desde los coenzimas reducidos hasta el O2, que es el aceptor final. B. B. Movimiento de protones. Cada vez que dos electrones de alta energía pasan a lo largo de la cadena de transporte de electrones, su energía de utiliza para transportar protones a través de la membrana hacia el espacio intermembranoso de la mitocondria. C. C. Fosforilación oxidativa. La diferencia de cargas que ocurre como consecuencia del transporte de electrones, es utilizada por las membranas internas de las mitocondrias que poseen las enzimas llamadas ATP sintetasas para ligar grupos fosfatos a moléculas de ADP y formar ATP. Nuestras células no rinden al 100%. Una persona con una buena salud generaría 24 ATP, es decir, un 60% de rendimiento. 4. Fermentación El cloroplasto es un convertidor de energía, capaz de capturar la energía luminosa y almacenarla como energía química, que se usa para unir CO2 y formar moléculas orgánicas como la glucosa. La luz visible y otras formas de energía electromagnética se mueven por el espacio en forma de paquetes indivisibles de energía denominados fotones. La energía que corresponde a cada fotón depende de la longitud de onda asociada, de modo que, si la longitud de onda es más pequeña contiene mayor cantidad de energía. Los fotones de luz visible poseen longitudes de onda realmente pequeñas, entre los 400 y 700 nm. 3.1. Fase luminosa o fotoquímica Es el conjunto de reacciones que solo tiene lugar en presencia de luz, y se realiza en los tilacoides del cloroplasto, donde se localizan los pigmentos fotosintéticos. Estos pigmentos se agrupan en fotosistemas, que pueden ser de dos tipos: fotosistema I (con un máximo de absorción de 700 nm) y fotosistema II (con un máximo de absorción de 680 nm). La clorofila absorbe energía de la luz (fotoexcitación), la cual se utiliza en los cloroplastos para romper moléculas de agua (fotólisis del agua), que al descomponerse originan protones, electrones y oxígeno: 2 H2O → 4H+ + 4 e- + O2 Los electrones (e⎼), a lo largo de una cadena de moléculas transportadoras, llegan hasta el NADP, que también capta los protones (H+) y se transforma en NADPH2 (fotorreducción). Durante el transporte de los electrones a lo largo de la cadena de moléculas transportadoras, se libera mucha energía, que es utilizada para fabricar ATP a partir de ADP + P (fotofosforilación). El NADPH2 y el ATP serán usados en la fase oscura. 3.2. Fase oscura o biosintética Esta fase también es conocida como Ciclo de Calvin, tiene lugar en el estroma del cloroplasto y no requiere la presencia de luz. Consiste en la captación del CO2 y su reducción a materia orgánica, utilizándose para ello la energía del ATP y el poder reductor del NADPH2, obtenidos en la fase luminosa. Para que esto suceda, el CO2 atmosférico se fija gracias una enzima, la más abundante en la Naturaleza: RUBISCO. Cada molécula de CO2, procedente de la atmósfera, es fijada por la ribulosa 1,5, difosfato (Rb1,5BP), dando origen a un compuesto de 6 carbonos. Dicho compuesto, mediante una serie de reacciones que consumen ATP y NADPH2, se descompone en dos gliceraldehídos 3 fosfato (3-PGA). Así pues, por cada molécula de CO2 fijada se originarán dos moléculas de gliceraldehído, de modo que al fijarse varias moléculas de CO2 se obtendrán varias de gliceraldehído, que pueden seguir dos rutas diferentes:  Una que conduce a la regeneración de la pentosa consumida al fijar el CO2, para que el proceso pueda continuar. Este proceso se llama ciclo de Calvin.  Otra que conduce al objetivo de la fotosíntesis. En cada vuelta del ciclo de Calvin se fija una molécula de CO2, pero como se precisan 6 para formar una molécula de glucosa, el ciclo debe dar 6 vueltas. A efectos prácticos, se dice que entran 6 CO2 para no tener que representar seis veces el ciclo. En cada vuelta del ciclo de Calvin se consumen 3 moléculas de ATP y dos de NADPH, en total, para construir una molécula de glucosa hacen falta 18 ATP y 12 NADPH. Fase luminosa > e 02 + 12 H4* Fase oscura) o 12 NADPH, 10 ATP Y y 640 +6 00, === Coi 06 +0 074 12H + 127