Jueves, 30 de septiembre de 2010

Fermentaciones

En el mundo de los microorganismos (levaduras y bacterias) nos encontramos En un mismo organismo pluricelular pueden darse rutas aer?bicas o anaer?bicasuna enorme variedad de rutas fermentativas de muy diversa ?ndole. En muchas ocasiones estas rutas nos producen sustancias muy familiares para nuestra vida cotidiana y de gran importancia diet?tica, tales como las bebidas alcoh?licas y los derivados l?cteos.

Cuando el catabolismo se realiza en condiciones anaer?bicas, es decir cuando el ?ltimo aceptor de hidr?genos o electrones no es el ox?geno, sino una mol?cula org?nica sencilla, las rutas de degradaci?n de la glucosa se llaman fermentaciones.
En un mismo organismo pluricelular pueden darse rutas aer?bicas o anaer?bicas, seg?n las condiciones ambientales de la c?lula. Por ejemplo, la c?lula muscular puede funcionar con ox?geno hasta que ?ste llega con dificultad al tejido. Trabaja entonces en condiciones anaerobias produciendo ?cido l?ctico.

Oxidaci?n de los ?cidos grasos

Esquema de oxidaci?n de los ?cidos grasosEn los seres vivos las grasas tienen una gran importancia como combustibles org?nicos por su alto valor cal?rico: la degradaci?n de un gramo de grasa puede dar 9,5 Kcal mientras que los gl?cidos aportan 4,2 Kcal por gramo.

Los ?cidos grasos son mol?culas que suponen importantes dep?sitos de energ?a para la c?lula. En un primer t?rmino los triglic?ridos deben ser hidrolizados en el citoplasma por la acci?n de las lipasas,origin?ndose glicerol y sus correspondientes ?cidos grasos. Los ?cidos grasos inmediatamente son degradados en la mitocondria en la ?-oxidaci?n y el glicerol pasa a la ruta catab?lica glucol?tica.
Antes de ser oxidados, los ?cidos grasos reaccionan con acetil-CoA en la membrana de la mitocondria. Una vez han penetrado en la matriz mitocondrial, los ?cidos grasos se degradan secuencialmente eliminando dos carbonos en cada vuelta del ciclo de la llamada H?lice de Lynnen.

Los fotosistemas

Las plantas y la fotos?ntesisLos cloroplastos agrupan en su interior a unas trescientas mol?culas m?s de clorofila de las que verdaderamente se necesitan para la fotos?ntesis.Todas ellas act?an como un fotosistema o unidad fotosint?tica, pero s?lo una de ellas (la clorofila del centro de reacci?n) act?a como transferente de electrones. La estructura de funcionamiento es compleja y las mol?culas contienen una antena y un centro de reacci?n.

El anabolismo

La construcci?n de biomol?culas propias exclusivas s?lo pueden llevarla acabo los seres vivos a base de capturar determinadas sustancias del medio en que viven. En muchos seres vivos la nutrici?n solo puede realizarse mediante la ingesti?n de otros seres vivos.
Nuestra vida en el planeta tierra depende de la funci?n de unos seres vivos muy especiales, que son capaces de fabricar su propia materia a partir de la luz. Se trata de plantas verdes y algas que realizan la fotos?ntesis. C?lula vegetalLos organismos fotosint?ticos utilizan la luz del sol y transforman su energ?a luminosa en energ?a para formar gl?cidos y otras mol?culas org?nicas. Estas mol?culas org?nicas forman sus tejidos que sirven de alimento a los seres vivos no fotosintetizadores.

Pigmentos, fotosistemas y fotos?ntesis

La fotos?ntesis permite que las c?lulas capten la energ?a luminosa del sol y la transformen en energ?a qu?mica, la ?nica energ?a ?til para cualquier ruta metab?lica. La energ?a es aprovechada para la s?ntesis de mol?culas y la que no se utiliza se almacena en mol?culas energ?ticas. El proceso de transformaci?n de energ?a del sol en energ?a qu?mica se realiza en los cloroplastos.
ClorofilaPara que la energ?a de la luz sirva para algo en el ser vivo, debe ser capturada por mol?culas que sean capaces de absorberla. Estas sustancias que capturan la luz se llaman pigmentos y se encuentran en los tilacoides de los cloroplastos. Contienen un cromat?foro o grupo qu?mico capaz de absorber la luz de distintas longitudes de onda del espectro visible. Estos pigmentos pueden ser: clorofilas (a y b), xantofilas, carotenoides, etc.

Fase luminosa de la fotos?ntesis

La fase luminosa o fotoqu?mica puede presentarse en dos modalidades: con transporte ac?clico de electrones o con transporte c?clico de electrones. En la ac?clica se necesitan los dos fotosistemas el I y el II. En la c?clica s?lo el fotosistema I.

La fase luminosa o fotoqu?mica puede presentarse en dos modalidades: con transporte ac?clico de electrones o con transporte c?clico de electrones

La fase luminosa ac?clica se inicia con la llegada de fotones al fotosistema II. Excita a su pigmento diana P680 que pierde tantos electrones Fosforizaci?n no c?clicacomo fotones absorbe. Tras esta excitaci?n existe un paso continuo entre mol?culas capaces de ganar y perder esos electrones.
Pero para reponer los electrones que perdi? el pigmento P680 se produce la hidr?lisis de agua (fotolisis del agua), desprendiendo ox?geno. Este proceso se realiza en la cara interna de la membrana de los tilacoides.
Por ?ltimo, los electrones son introducidos en el interior del tilacoide por el citocromo b-f y crean una diferencia de potencial electroqu?mico (hip?tesis Transporte de los electronesquimiosm?tica de Mitchell) a ambos lados de la membrana. Esto hace salir protones atrav?s de las ATP sintetasas con la consiguiente s?ntesis de ATP que se acumula en el estroma (fosforilaci?n del ADP).
Por otro lado los fotones tambi?n inciden en el PSI; la clorofila P700 pierde dos Fosforaci?n c?clicaelectrones que son captados por aceptores sucesivos. Los electrones que la clorofila pierde son repuestos por la Plastocianina que lo recibe del citocromo b-f. Al final los electrones pasan a la enzima NAD Preductasa y se forma NADPH (fotorreducci?n del NADP).
En la fase luminosa c?clica s?lo interviene el PSI, cre?ndose un flujo o ciclo de electrones que, en cada vuelta, da lugar a s?ntesis de ATP. No hay fotolisis del agua y tampoco se genera NADPH, ni se desprende ox?geno. Su finalidad es generar m?s ATP imprescindible para realizar la fase oscura posterior.

El ciclo de Calvin

La s?ntesis de compuestos de carbono es un ciclo complejo. En ?l intervienen muchos metabolitos intermediarios que, al final, fijan el di?xido de carbono atmosf?rico, -introducido en el vegetal por los estomas de las hojas-, a compuestos existentes en el estroma del cloroplasto y que conducen a la s?ntesis de materia org?nica compleja (pentosas, hexosas, disac?ridos, almid?n, ?cidos grasos y amino?cidos).

Fase ocura de la fotos?ntesis

En la fase biosint?tica se usa la energ?a (ATP y NADPH), obtenidos en la fase luminosa para sintetizar materia org?nica a partir de inorg?nica. La fuente de carbono es el CO2, la fuente de nitr?geno son los nitratos y nitritos y la de azufre los sulfatos.
El proceso de s?ntesis de compuestos de carbono fue descubierta por Melvin Calvin y por ello se llama el ciclo de Calvin.

Ciclo de Calvin

Ciclo de Calvin

Ciclo de Calvin

La quimiosintesis

En la quimios?ntesis, al igual que en la fotos?ntesis, se pueden distinguir dos fases: en la primera se obtiene ATP y NADH y en la segunda esas mol?culas energ?ticas y coenzimas se utilizan para sintetizar compuestos org?nicos a partir de sustancias inorg?nicas.

Factores que influyen en la fotos?ntesis

En el rendimiento de la fotos?ntesis influyen diversos factores: la temperatura, la concentraci?n de di?xido de carbono, la concentraci?n de ox?geno, la intensidad luminosa, la falta de agua, el tiempo de iluminaci?n y el color de la luz.

Influencia de la luz en la fotos?ntesis

Influencia de la temperatura en la fotos?ntesis

Influencia del di?xido de carbono en la fotos?ntesis

La quimios?ntesis consiste en la s?ntesis de ATP a partir de la energ?a que se desprende de determinadas sustancias inorg?nicas en las reacciones de oxidaci?n. Los organismos que realizan estos procesos se denominan quimioaut?trofos. Todos son bacterias. Son microorganismos que cierran los ciclos biogeoqu?micos, posibilitando la vida en el planeta y devolviendo al sustrato las sustancias procedentes de la oxidaci?n de materia de descomposici?n de los organismos muertos. De este modo, los restos de los seres vivos se transforman en sales minerales de nitr?geno o azufre que pueden ser de nuevo absorbidas por los vegetales.

Enlaces: El carbono, base de la vida I

Fuente:Copia literal del Proyecto Biosfera del Ministerio de Educaci?n -Gobierno de Espa?a. 2? de Bachillerato. Presentaci?n propia.


Tags: El carbono, metabolismo, seres vivos, la célula

Publicado por Fransaval @ 19:43
Comentarios (1)  | Enviar
Comentarios

Y esta segunda parte, para completar el tema. Enlace de la fuente: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/profesor/index.htm

Publicado por Fransaval
Jueves, 30 de septiembre de 2010 | 20:14