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Metabolismo:conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior…
Metabolismo:conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de la célula. Tiene lugar en gran medida en el hialoplasma aunque muchas rutas se
inician o acaban en algún orgánulo.
Tipos metabolismo
Catabolismo de las proteínas: De manera poco frecuente, se pueden utilizar los aa para obtener energía. Un paso previo necesario es eliminar los grupos aminas y se puede realizar mediante 2 vías; la transaminación y la desaminación. Estos grupos aminos se metabolizan como uréa en el hígado y se expulsan a través de la orina y las cadenas carbonadas restantes, se incorporan a diferentes puntos del catabolismo, degradándose hasta CO2
Anabolismo: son aquellos procesos químicos que se producen en la célula y que tienen como afinidad la obtención de sustancias orgánicas complejas a partir de sustancias más simples con un consumo de energía (endergónicas o endotérmicas) que no es espontánea, es decir, la variación de energía libre es <0
Fotosíntesis: es un proceso anabólico el cual
muchos seres vivos son capaces de utilizar la energía luminosa para sintetizar materia
orgánica. Lo realizan los vegetales, las algas y algunas bacterias y son los cloroplastos quienes lo realizan. Se puede distinguir en 2 fases:
Fase luminosa: tiene por objeto captar la energía luminosa y transformarla en energía química (ATP) y poder reductor (NADPH) que se utilizan posteriormente en la fase oscura. Ocurre mediante los siguientes pasos:
Captura de la energía luminosa: los pigmentos de loas fotosistemas (pigmentos que se encuentran agrupadas a modo de antena parabólica) se excitan con los fotones de la luz y transporta en esta excitación hasta el centro de acción
(clorofila a). Esta libera un e- que pasa a la cadena de transporte.
Transporte de electrones: el primer fotosistema en actuar es el fotosistema II, por lo tanto, su e- liberado se incorpora a una cadena de transportadores de la membrana tilacoidal, entre los cuales va saltando dicho e- perdiendo energía, la cual se utiliza para bombear H+ desde el estroma hacia el interior del tilacoide. Este e- llega al fotosistema I con muy poca energía y gracias a la energía lumínica captada en este fotosistema, se vuelve a excitar y continua otra cadena de transporte que termina en el NADP+ reduciendose a NADPH.
Fotolisis del agua: la molécula de H2O rompe sus enlaces con la energía lumínica liberando H+ al espacio tilacoidal, oxígeno a la atmósfera (sale del cloroplasto) y e- que servirán para generar la clorofila a del fotosistema II
Fotofosforilación: existe una mayor [H+] dentro del tilacoide ya que se generó un gradiente de H+ gracias a la cadena de transporte y los H+ aportados por la fotolisis del agua. Esto genera un empuje H+ para regresar al estroma atravesan la enzima ATP-sintetasa con la consecuente generación de energía utilizada fosforilar el ADP+P en ATP
fotofosforilación acíclica: intervienen los fotosistemas II e I, llevan a cabo la fotolisis del agua, producen NADPH al igual que generan mayor cantidad de H+
fotofosforilación cíclica: solo interviene el fotosistema I, no realiza la fotolisis del agua, no se forman NADPHy la producción de H+ es menor que la fosforilación cíclica
Fase oscura: consiste en la reducción o incorporación de CO2 para formar moléculas orgánicos consumiendo el ATP y el NADPH generado en la fase luminosa. Ocurre mediante los siguientes pasos:
Fijación del CO2: el CO2 se incorpora a una molécula de 5 átomos de carbono (Ribulosa-1,5-difosfato), formándose un compuesto de 6C, que se rompe inmediatamente en 2 moléculas de 3C (Ác. 3-fosfoglicérico). Esta fase está catalizada por la enzima Rubisco.
Fase de reducción: en esta fase se consume ATP y NADPH para conseguir un compuesto llamado glicealdheido-3-fosfato
Regeneración: se va a regenerar la ribulosa-1,5-difosfato; de cada 6 glicealdheido-3-fosfato, 5 se tilizan para regenerar este compuesto. Esta fase consume ATP.
Destino del gliceraldehido-3-fosafato: es una molécula precursora de varios biomoléculas. Es extraída del ciclo y exportada al
citoplasma donde se utiliza para la síntesis de ácidos grasos, aminoácidos,glucosa,etc.
Fotorespiración: La Rubisco es una enzima con doble función. Si la concentración de CO2 es mayor a la de O2 realiza la fase de carboxilación
(fotosíntesis). Sin embargo si la concentración de O2 es mayor a la de CO2 realiza la fotorrespiración donde se oxida ribulosa 1,5 difosfato consumiendo O2 y ATP y generando CO2.
Plantas C4: son aquellas que en condiciones ambientales desfavorables cierran los estomas y en consecuencia entran en fotorespiración fijando el CO2 por una ruta alternativa al ciclo de Calvin y poder evitar efectos dañinas. Se llaman plantas C4 porque al fijan un compuesto de 4 carbonos en lugar de 5
Plantas CAM: son un tipo de plantas C4 pero que al vivir en ambientes todavía más extremos , su solución evolutiva es realizar la fijación de CO2 por la noche que es cuando pueden abrir los estomas.
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Quimiosíntesis: un proceso anabólico autótrofo mediante el cual se sintetizan compuestos orgánicos a partit de inorgánicos. No se utiliza energía luminosa para obtener energía química ni poder reductor. En este caso se extraen los e- de compuestos inorgánicos que alimentan la cadena de transporte
Bacterias nitrificantes: oxidan amoniaco (NH3) a nitritos y nitratos (NO2-, NO3-)
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Bacterias del hidrógeno: no necesitan el flujo inverso de electrones ya que pueden
reducir directamente el NAD