GRUPO #5 CIENCIAS

FUNDAMENTOS DE CIENCIAS NATURALES Y DEL AMBIENTE

PROCESOS BIOLOGICOS: FOTOSINTESIS, RESPIRACION Y REPRODUCCION CELULAR

Fotosíntesis:

Proceso químico que tiene lugar en las plantas con clorofila y que permite, gracias a la energía de la luz, transformar un sustrato inorgánico en materia orgánica rica en energía.

Las condiciones necesarias para la fotosíntesis:

·        La mayoría de los autótrofos fabrican su propio alimento utilizando la energía luminosa.

·        La energía de luz se convierte en la energía química que se almacena en la glucosa.

·        El proceso mediante el cual los autótrofos fabrican su propio alimento se llama fotosíntesis.

·        La mayoría de los seres vivos dependen directa o indirectamente de la luz para conseguir su alimento.

La fotosíntesis es un proceso complejo. Sin embargo, la reacción general se puede resumir de esta manera:

Se utiliza glucosa como materia prima, la cual se metaboliza a CO2 y H2O, produciendo energía.

Las moléculas de ATP son la fuente de energía que se usan como combustibles para llevar a cabo el metabolismo celular. Estas están formadas por:

q Adenina

q Ribosa

q 3 grupos fosfatos

Mediante la respiración celular, el ácido pirúvico formado en la glucólisis se oxida completamente a CO2 y agua en presencia de oxígeno. Se desarrolla en dos etapas sucesivas: el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria, asociada a la fosforilación oxidativa.

En las células eucariotas el ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz de la mitocondria en presencia de oxígeno. La membrana mitocondrial externa es permeable a la mayoría de las moléculas de pequeño tamaño, sin embargo la interna tiene una permeabilidad selectiva y controla el movimiento de iones hidrógeno.

La cadena respiratoria acontece en las crestas mitocondriales, donde se encuentran las enzimas necesarias y específicas que permiten el acoplamiento energético y la transferencia de electrones. Para este proceso se necesita oxígeno en la célula.

Lo primero que ocurre tras la glucólisis es que el ácido pirúvico pasa desde el citoplasma a la matriz mitocondrial, atravesando las membranas. El ácido pirúvico sufre una oxidación, se libera una molécula de CO2 y se forma un grupo acilo (CH3-CO). En esta reacción se forma una molécula de NADH. Como en la glucólisis el producto final eran dos moléculas de ácido pirúvico, lógicamente se formarán ahora dos de NADH por cada molécula de glucosa.

Cada grupo acilo se une a un Coenzima A y se forma acetil Coenzima A. En este momento empieza el ciclo de Krebs.

El Ciclo de Krebs es un proceso metabólico presente en cada una de las células del ser vivo que utilicen oxigeno para su subsistencia. Mediante el proceso de respiración celular, el ciclo de Krebs recrea un completo sistema de asimilación de proteínas y grasas transformando la materia orgánica en energía química, este proceso, sucede de una manera ambigua, pues se efectúa como un proceso de selección entre lo productivo y lo no favorable para el cuerpo. Cabe destacar que este es uno de los procesos de la asimilación de proteínas más importante, con repercusión directa en el estado físico instantáneo del cuerpo, tal como sucede con la homeostasis.

El ciclo de Krebs es parte de un proceso de “Respiración celular” en el que el tejido compuesto por células oxida y consume aminoácidos y compuestos glúcidos para transformarlos en energía, que le dará a la célula toda la capacidad para desarrollar sus funciones, en el caso de las células procariotas, el ciclo de Krebs se manifiesta en el citosol, ya que es ahí donde se realizan la mayoría de los procesos y están presentes la mayoría de los componentes de la célula y en el caso de las Eucariotas (células con un alto contenido de ADN Y ARN) se produce en la matriz mitocondrial, lógico, pues son las mitocondrias las pequeñas “Baterías” del tejido celular, diseñadas para producir energía proteica.

La cadena respiratoria está formada por una serie de transportadores de electrones situados en la cara interna de las crestas mitocondriales y que son capaces de transferir los electrones procedentes de la oxidación del sustrato hasta el oxígeno molecular, que se reducirá formándose agua.

Como resultado de esta transferencia de electrones, los transportadores se oxidan y se reducen alternativamente, liberándose una energía que en algunos casos es suficiente para fosforilar el ADP y formar una molécula de ATP. Se trata de la fosforilación oxidativa que permite ir almacenando en enlaces ricos en energía la energía contenida en las moléculas NADH2, FADH2, NADPH2, que se liberan en la glucólisis y en el ciclo de Krebs y que será más tarde fácilmente utilizada. Toda cadena respiratoria que comience por el NAD conduce a la formación de 3 ATP mientras que si comienza por el FAD produce sólo 2 ATP. El rendimiento energético del NADP es similar al del NAD, así como el del GTP lo es al del ATP.

Reproducción Celular

Es el proceso por el cual a partir de una célula inicial o célula madre se originan nuevas células llamadas células hijas.

Bases para la reproducción celular

Todo organismo vivo tiene la necesidad de reproducir su cuerpo celular o sus células ya sea para su crecimiento, para recambiar sus estructuras o por la simple reproducción.

La división celular puede ser de modo que se conserve en las células hijas el número de cromosomas presentes en la célula madre (dotación diploide). Sin embargo, también, puede ser reduccional, o sea, cuando dos células hijas se dotan de una carga cromosómica reducida a la mitad (dotación haploide) respecto a la célula madre.

Cuando una célula se divide debe transmitir a sus células hijas los requisitos esenciales para la vida: la información hereditaria para dirigir los procesos vitales y la de los materiales en el citoplasma que necesita la célula hija para sobrevivir y utilizar la información hereditaria.

La información hereditaria de todas las células vivas se encuentra en el ácido desoxirribonucleico (DNA).