tarea de biologia

NOMBRE	AÑO/SIGLO	APORTACIÓN
PURKINJE	1839	Designo el contenido vivo de la célula: protoplasma
ROBERT HOOKE	300	Observo en un corcho células
VIRCHOW	1855	Solo pueden aparecer nuevas células por división de las preexistentes
DUTROCHET	1824	“todos los tejidos orgánicos son en realidad células extremadamente pequeñas”
LAMARCK	1809	“ningún cuerpo puede tener vida si sus parte constitutivas no son tejidos celulares o no están formadas por tejidos celulares”
ROBERT BROWN	1831	La presencia de un núcleo dentro de la célula
CAMILLO GALGI	xx	Descubrió el aparato de golgi, un organelo membranoso.

POSTULADOS

Pues la célula es la unidad básica de la vida, todos los organismos vivos tienen, por lo menos una célula, sin éstas, no existiríamos, ni ningún otro ser vivo.

-Dicho de otra manera, ningún organismo puede considerarse vivo, sino tiene, como mínimo, una célula.

Que la célula es una unidad morfológica de todo ser vivo: es decir, que en los seres vivos todo está formado por células o por sus productos de secreción. 

Las células contienen material genético o hereditario: es decir que en ellas se encuentra el ADN

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Los Carbohidratos, también llamados hidratos de carbono, glúcidos o azúcares son la fuente más abundante y económica de energía alimentaria de nuestra dieta. Están presentes tanto en los alimentos de origen animal como la leche y sus derivados como en los de origen vegetal; legumbres, cereales, harinas, verduras y frutas.

Los Carbohidratos tienen como función biológica:

1- Representan la principal fuente de energía química para todos los organismos vivos ya que fácilmente son Oxidados biológicamente mediante las Mitocondrias y el O2 atmosférico proporcionando energía química en forma de ATP a través de la Respiración celular Aerobia

2- Componen químicamente a los Ácidos Nucleídos (ADN y ARN), cada Nucleótido del ADN y ARN está formado por una Pentosa(azúcar de 5 átomos de C) llamada Desoxirribosa para el ADN y Ribosa para el ARN

3- Componen ciertas estructuras Biológicas como las Membranas celulares en donde los carbohidratos de cadenas cortas y poco ramificadas se combinan con ciertas proteínas Integrales originando las Glucoproteínas responsables del Reconocimiento y la Adherencia celular.

Otro caso es el de la Celulosa(Polisacárido Estructural) que compone químicamente a la Pared celular de las células vegetales, la Quitina(Polisacárido estructural) que compone químicamente a la pared celular de los Hongos multicelulares. Otros Polisacáridos como el Almidón y el Glucógeno(Polisacáridos de Rserva) actúan como reserva de energía para los vegetales(Almidón) y para los Animales(Glucógeno).

COMPONENTES                                                                                                                                                                         La primera clase de biomoléculas de las que hablaremos son los carbohidratos. Estas moléculas están compuestas por los elementos carbón (C), hidrógeno (H), y oxígeno (O). Estas moléculas se conocen comúnmente como los azúcares. Los carbohidratos pueden variar en tamaño desde muy pequeños a muy grandes. Como las otras biomoléculas, los carbohidratos a menudo son incorporados en cadenas largas al juntar unidades más pequeñas. Esto se hace de la misma manera como las perlas son agregadas a una pulsera para hacerla más larga. El término general para una sola unidad es el monómero. El término para una cadena larga de monómeros es el polímero.                                                                                                                                                                          Ejemplos de carbohidratos incluyen los azúcares encontrados en la leche (la lactosa) y el azúcar de mesa (la sacarosa). Representado debajo es la estructura del azúcar monómero de la glucosa, una fuente principal de energía para nuestro cuerpo.

Dependiendo de su composición, los carbohidratos pueden clasificarse en:

Simples                                                                                                                                                          Monosacáridos: glucosa o fructosa                                                                                                                       Disacáridos: formados por la unión de dos monosacáridos iguales o distintos: lactosa, maltosa, sacarosa, etc.                                                                                                                                                        Oligosacáridos: polímeros de hasta 20 unidades de monosacáridos.                                                      Complejos                                                                                                                                                     Polisacáridos: están formados por la unión de más de 20 monosacáridos simples.                                       Función de reserva: almidón, glucógeno y dextranos.                                                                                        Función estructural: celulosa y xilanos.

Funciones de los carbohidratos

Función energética. Cada gramo de carbohidratos aporta una energía de 4 Kcal. Ocupan el primer lugar en el requerimiento diario de nutrientes debido a que nos aportan el combustible necesario para realizar las funciones orgánicas, físicas y psicológicas de nuestro organismo.

Una vez ingeridos, los carbohidratos se hidrolizan a glucosa, la sustancia más simple. La glucosa es de suma importancia para el correcto funcionamiento del sistema nervioso central (SNC) Diariamente, nuestro cerebro consume más o menos 100 g. de glucosa, cuando estamos en ayuno, SNC recurre a los cuerpos cetónicos que existen en bajas concentraciones, es por eso que en condiciones de hipoglucemia podemos sentirnos mareados o cansados.

También ayudan al metabolismo de las grasas e impiden la oxidación de las proteínas. La fermentación de la lactosa ayuda a la proliferación de la flora bacteriana favorable.

Los lípidos son biomoléculas orgánicas compuestas siempre por C, H y O, aunque muchos tienen, además, N, P y, en menor proporción, S.

Resulta difícil definirlos químicamente, ya que forman un grupo muy heterogéneo.

El criterio de agrupación más común se basa en algunas de sus propiedades físicas: son insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos (benceno, éter, cloroformo, alcohol, etc.); muchos suelen presentar tacto untuoso (resbaladizo) y brillo graso; además, son de menor densidad que el agua, por lo que flotan en ella.

-Sus funciones biológicas son también diversas. De forma general las más representativas son las de reser­va energética, estructural, hormonal y vitamínica. Algunos son buenos aislantes térmicos, emul­sionantes, lubricantes y protectores.

Clasificación de los lípidos.

Hacemos tres grandes grupos:

Lípidos saponificables: contienen en su molécula ácidos grasos, que se pueden separar sometiéndolos a una reacción de saponificación (formación de jabón).                                                                                        Simples: integrados solo por C, H y O. Se incluyen los propios ácidos grasos, acilglicéridos y céridos.   Complejos: además de C, H y O, contienen átomos de P, N o S. Se incluyen los fosfolípidos y glucolípidos.                                                                                                                                                                                 Lípidos insaponificables: no pueden separarse ácidos grasos de su molécula por saponificación. Son los isoprenoides, esteroides y prostaglandinas.                                                                                                               Lípidos conjugados: lípidos de los grupos anteriores unidos a otras sustancias.                 

Las proteínas constituyen el grupo molecular más abundante en la naturaleza, lo cual dificulta su clasificación.

FUNCIONES.

Entre las funciones de las proteínas que se podrían denominar estáticas destacan las siguientes:

§  Estructural. Muchas proteínas forman estructuras celulares, como las membranas, las fibras contráctiles, los orgánulos vibrátiles, la sustancia intercelular y las estructuras cutáneas, entre otras.

§  Almacén de aminoácidos. Algunas proteínas constituyen una fuente de reserva de aminoácidos, lo que permite la síntesis de proteínas fundamen­talmente durante los procesos embrionarios. Son abundantes, por tanto, en las semillas de vegetales y en los huevos de los animales.

§  Las proteínas activas, que componen el grupo más numeroso y complejo, realizan múltiples funciones:

§  Fisiológica. Este grupo comprende las proteínas que intervienen en los movimientos, los procesos homeostáticos (incluido el mantenimiento del pH), el transporte de otras moléculas, hormonas, etc.

§  Regulación genética. Algunas proteínas participan en los procesos de activación e inactivación de la información genética.

§  Catalizadora. Las proteínas que se incluyen en este grupo reciben el nombre de enzimas. Actúan como biocatalizadores favoreciendo las reacciones químicas que se producen en los seres vivos.

§  Inmunitaria. Ciertas proteínas proporcionan la identidad molecular de 

los organismos vivos (antígenos), mientras que otras (anticuerpos) rechazan 

cualquier molécula extraña que se introduzca en ellos.

CLASIFICACIÓN.

Aunque en ocasiones se emplea una clasificación basada en las funciones de las proteínas, con frecuencia se recurre a otros criterios, como su composición y complejidad, que permiten dividirlas en dos grandes grupos:

§  Holoproteínas o proteínas simples. Están formadas únicamente por cadenas polipeptídicas, ya que en su hidrólisis (descomposición en subunidades) sólo se obtienen aminoácidos. Dicho de otra forma: están formadas exclusivamente por aminoácidos.

§  Heteroproteínas, proteínas complejas o conjugadas. Además de las cadenas polipeptídicas, están compuestas también por una parte no proteica que se denomina grupo prostético.

Holoproteínas.

Según su estructura tridimensional, las holoproteínas se subdividen en proteínas globulares (redondeadas, con un alto grado de plegamiento y normalmente solubles) y fibrilares (lineales, con una estructura terciaria menos compleja e insolubles).

Algunas proteínas con estructura globular pueden adquirir estructura fibrilar y hacerse insolubles. Éste es el caso de la transformación de fibrinógeno en fibrina durante el proceso de la coagulación sanguínea. Los filamentos de fibrina crean una red donde los glóbulos rojos quedan atrapados y forman el coágulo.

Entre las proteínas globulares destacan las siguientes:

§  Albúminas. Constituyen un grupo de proteínas grandes, que desempeñan funciones de transporte de otras moléculas o de reserva de aminoácidos. Se pueden diferenciar a su vez en lactoalbúminas, ovoalbúminas y sero-albúminas, según se localicen en la leche, en la clara de huevo o en el plasma sanguíneo, respectivamente. Son las proteínas más grandes, pudiendo llegar a alcanzar masas moleculares de 1000 000. Como su nombre indica, su forma globular es muy perfecta. Se incluyen en este grupo algunas heteroproteínas, como la hemoglobina.

§  Histonas. Poseen una masa molecular baja y contienen una gran pro­porción de aminoácidos básicos. Asociadas al ADN, forman parte de la cromatina y desempeñan un papel muy importante en los procesos de regulación génica,

Las proteínas fibrilares realizan generalmente funciones estructurales. Se incluyen en este grupo algunas proteínas muy conocidas:

§  Queratina. Presente en las células de la epidermis de la piel y en estructuras cutáneas como pelos, plumas, uñas y escamas, es una proteína rica en el aminoácido cisteína.

§  Colágeno. Su resistencia al estiramiento justifica su presencia en los tejidos conjuntivo, cartilaginoso y óseo. Posee una estructura secundaria característica compuesta por tres cadenas trenzadas.

§  Miosina. Esta proteína participa activamente en la contracción de los músculos.

§  Elastina. Como su nombre indica, posee una gran elasticidad que le permite recuperar su forma tras la aplicación de una fuerza. Debido a esta propiedad, la elastina se encuentra en órganos sometidos a deformaciones reversibles, como los pulmones, las arterias o la dermis de la piel.

Heteroproteínas.

Según la naturaleza del grupo prostético, las heteroproteínas se clasifican en fosfoproteínas, glucoproteínas, lipoproteínas, cromoproteínas y nucleoproteínas.

§  Fosfoproteínas. Su grupo prostético es el ácido ortofosfórico. Ejemplos de fosfoproteínas son la vitelina, presente en la yema de huevo, y la caseína, abundante en la leche y proteína principal del queso.

§  Glucoproteínas. Su grupo prostético está formado por un glúcido. Se encuentran en las membranas celulares, donde desempeñan una función antigénica. Las gammaglobulinas con función de anticuerpos son, así mismo, glucoproteínas. También se incluyen en este grupo el mucus protector de los aparatos respiratorio y digestivo, algunas hormonas y el líquido sinovial presente en las articulaciones.

§  Lipoproteínas. Su grupo prostético es un lípido. Aparecen en las paredes bacterianas y en el plasma sanguíneo, donde sirven como transportadores de grasas y colesterol.

§  Cromoproteínas. Tienen como grupo prostético una molécula compleja que posee dobles enlaces conjugados, lo que les confiere color. Hemoglobina, porfirina, hemocianina, citocromos… pertenecen a este grupo.

§  Nucleoproteínas. Su grupo prostético está formado por ácidos nucleídos. Las nucleoproteínas constituyen la cromatina y los cromosomas.

 Concepto e importancia de los ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos son biomoléculas orgánicas compuestas siempre por C, H, O, N, P. Son moléculas fibrilares (alargadas) gigantes no ramificadas, que desempeñan funciones biológicas de trascendental importancia en todos los seres vivos; contienen información genética, es decir, la información que permite a los organismos disponer de lo necesario para desarrollar sus ciclos biológicos, desde su nacimiento a su muerte, además de contar el mensaje genético, también poseen las instrucciones precisas para su lectura.

Los ácidos nucleicos son biopolímeros, formada por unidades estructurales más pequeñas o monómeros denominados nucleótidos (a diferencia de los aminoácidos que constituyen cada uno una especie química definida, son moléculas complejas resultantes de la combinación de un ácido fosforito, un azúcar y una base nitrogenada).

Nucleótidos. Composición y estructura general                                                                                            Un nucleótido esta formado por tres componentes:

·         Un ácido fosfórico

·         Un monosacárido pentosa, puede ser

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-D-ribosa, en cuyo caso se dice que forma parte de un ribonucleótido; o

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-D-desoxirribosa y se trata entonces de un desoxirribonucleótido.

·         Una base nitrogenada: es una molécula cíclica que puede derivar de:

*La pirimidina, formada por un solo anillo (base pirimidinica):

Citosina (C), timina (T), Uracilo (U).

*La purina, formada por dos anillos (base púrica):

Adenina (A), guanina (G)

Además de estas bases que son las mayoritarias en la constitución de los ácidos nucleicos pueden participar otras minoritarias que suelen ser derivadas metilados de los anteriores.                                                                                                                                               El nucleótido no se forma de golpe sino que se forma en dos pasos (dos reacciones consecutivas):

·  Se une la base nitrogenada y el azúcar, forma un nucleósido.

Los nucleótidos son moléculas que poseen un gran interés biológico ya que además de constituir los ácidos nucleicos llevan a cabo algunas funciones básicas para los seres vivos:

·  Son moléculas acumuladoras y donantes de energía

·         ADN

El ADN se define como un conjunto de desoxirribonucleótidos de Adenina, Guanina y Timina (como azúcar lleva desoxirribosa y como grupo nitrogenado todos menos Uracilo, que nunca va a aparecer en el ADN, nunca se une a la desoxirribosa).

·         Clasificación de los ADN

Según la estructura del ADN: monocatenario o bicatenario.

·         Monocatenario ! el ADN está constituido por una cadena de nucleótidos.

·         Circular ! en forma de anillo (virus)

·         Lineal ! en forma de línea (virus)

·         Bicatenario ! el ADN está constituido por dos cadenas de nucleótidos

·         Circular ! la molécula está cerrada (virus, c.procariotas,orgánulos de las c. eucariota: cloroplastos, mitocondrias)

·         Lineal ! la molécula está abierta. (virus, núcleo de c. eucariota)

·         Según la forma de empaquetarse (a que tipo de moléculas se puede unir y de esa manera se repliegan en el espacio y ocupan el menor espacio posible):

ADN + histonas ! aparecen en las células eucariota.                                                                                          ADN + proteínas no histonas ! aparecen en las células procariotas.

·         Funciones del ADN

La función general del ADN es la de “ servir como material genético de la célula, del orgánulo celular en que se encuentre o de aquellos virus de los que forma parte”. El ADN va a realizar un doble papel:

·         Almacena información en fragmentos de su molécula llamados genes mediante secuencias de bases nitrogenadas, con esa información gobierna toda la actividad celular, y lo logra dirigiendo la síntesis de proteínas y enzimas. Las moléculas responsables en última instancia de los caracteres hereditarios. Esto lo hace mediante el proceso de trascripción por el cual traslada su información al ARN y de éste se traduce a proteínas, se establece así un flujo de información.

·         Transmite información de generación en generación lo que se logra gracias 

ARN

El ARN se define como un encadenamiento de ribonucleótidos de Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) y Uracilo (U). (nunca va a aparecer la ribosa unida a la Timina (T) si éste forma parte del ARN). Los nucleótidos se unen entre sí mediante enlaces fosfodiester.              Siempre presentan forma monocatenaria y va a aparecer en todo tipo de organismos (virus, células procariotas y eucariota), en las células eucariotas suele ser mucho mayor la cantidad de ARN que de ADN.

·         Clasificación del ARN

·         Monocatenario ! constituidos por una cadena de nucleótidos

·         Bicatenarios ! constituidos por dos cadenas de nucleótidos; solo la presentan los virus.

Los monocatenarios se pueden clasificar en cuatro tipos:

·  ARN transferente (ARN t)

·  ARN mensajero (ARN m)

·  ARN ribosómico (ARN r)

·  ARN nucleolar (ARN n)

1. ARN transferente (ARN t) ! es una molécula relativamente pequeña (constituido por entre 70 y 90 ribonucleótidos) debido a esto, es por lo que se puede disolver y por ello recibía el nombre de ARN soluble. Se encuentra localizado siempre en el citoplasma celular, y con la función de transportar hasta el ribosoma, aminoácidos para que éste pueda fabricar proteínas que hagan falta.

2. ARN mensajero (ARN m) ! Es un ARN lineal, que la cadena no va a sufrir grandes desplegamientos, y la estructura sigue siendo alargada. Es de tamaño mas grande que los ARN t, nos podemos encontrar pequeñas zonas complementarias que hace que el ARN contenga una forma como de herradura y en algunas ocasiones se puede encontrar unido a algunas proteínas y entonces estaríamos hablando de una falsa estructura terciaria.

El ARN m aparece para transportar hasta el ribosoma la información contenida en el ADN.

El ADN no se puede poner en contacto con el ribosoma por ello se crea el ARN m

El ARN m va ser diferente según lo estudiemos en las células procariotas o en las células eucariotas.

Funciones de los ARN

·         Se encargan de transmitir la información genética del ARN; si no existiese el ARN m sería imposible la transmisión del ADN al ribosoma (dentro de la célula).

·         Permite convertir la secuencia de nucleótidos, para ello nos hacen falta los ARN (ribosómicos, mensajero, transferente; el nucleolar aparece indirectamente).

·         

En determinadas ocasiones almacenan información genética, por ejemplo en aquellos virus que no tienen ADN.

EUCARIOTA	PROCARIOTA
Núcleo	No tiene núcleo verdadero recubierto por una membrana
Mitocondria	Presenta organelos diferentes
Reticulo endoplasmatico	Tamaño más pequeño
Ribosomas	Vacuola
Aparato de Golgi	Mitocondrias
Lisosoma	Pared celular
Membrana plasmática	Organelos subcelulares

La membrana celular

La célula está rodeada por una membrana, denominada "membrana plasmática". La membrana delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de la célula.

En la composición química de la membrana entran a formar parte lípidos, proteínas y glúcidos en roporciones aproximadas de 40%, 50% y 10%, espectivamente. Los lípidos forman una doble capa y las proteínas se disponen de una forma irregular y asimétrica entre ellos. Estos componentes presentan movilidad, lo que confiere a la membrana un elevado grado de fluidez. Por el aspecto y comportamiento el modelo de membrana se denomina "modelo de mosaico fluído"

Las funciones de la membrana podrían resumirse en :

1.TRANSPORTE: El intercambio de materia entre el interior de la célula y su ambiente externo.

2.RECONOCIMIENTO Y COMUNICACIÓN: Gracias a moléculas situadas en la parte externa de la membrana, que actúan como receptoras de sustancias.

La bicapa lipídica de la membrana actúa como una barrera que separa dos medios acuosos, el medio donde vive la célula y el medio interno celular.                                                              Las células requieren nutrientes del exterior y deben eliminar sustancias de desecho procedentes del metabolismo y mantener su medio interno estable. La membrana presenta una permeabilidad selectiva, ya que permite el paso de pequeñas moléculas, siempre que sean lipófilas, pero regula el paso de moléculas no lipófilas.

El paso a través de la membrana posee dos modalidades: Una pasiva, sin gasto de energía, y otra activa , con consumo de energía.

METABOLISMO, TIPOS Y RUTA GENERAL

El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos físico-químicos que ocurren en una célula y en el organismo. Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida a escala molecular, y permiten las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras, responder a estímulos, etc.

El metabolismo se divide en dos procesos conjugados: catabolismo y anabolismo. Las reacciones catabólicas liberan energía; un ejemplo es la glucólisis, un proceso de degradación de compuestos como la glucosa, cuya reacción resulta en la liberación de la energía retenida en sus enlaces químicos. Las reacciones anabólicas, en cambio, utilizan esta energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir componentes de las células como lo son las proteínas y los ácidos nucleicos. El catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados que hacen al metabolismo en conjunto, puesto que cada uno depende del otro.

El metabolismo de un organismo determina qué sustancias encontrará nutritivas y cuáles encontrará tóxicas. Por ejemplo, algunas procariotas utilizan sulfuro de hidrógeno como nutriente, pero este gas es venenoso para los animales. La velocidad del metabolismo, el rango metabólico, también influye en cuánto alimento va a requerir un organismo.

Una característica del metabolismo es la similitud de las rutas metabólicas básicas incluso entre especies muy diferentes. Por ejemplo: la secuencia de pasos químicos en una vía metabólica como el ciclo de Krebs es universal entre células vivientes tan diversas como la bacteria unicelular Escherichia coli y organismos pluricelulares como el elefante.3 Esta estructura metabólica compartida es probablemente el resultado de la alta eficiencia de estas rutas, y de su temprana aparición en la historia evolutiva.

Catabolismo

El catabolismo es el conjunto de procesos metabólicos que liberan energía. Estos incluyen degradación y oxidación de moléculas de alimento, así como reacciones que retienen la energía del Sol. El propósito de estas reacciones catabólicas es proveer energía, poder reductor y componentes necesitados por reacciones anabólicas. La naturaleza de estas reacciones catabólicas difiere de organismo en organismo. Sin embargo, estas diferentes formas de catabolismo dependen de reacciones de reducción-oxidación que involucran transferencia de electrones de moléculas donantes (como las moléculas orgánicas, agua, amoníaco, sulfuro de hidrógeno e iones ferrosos), a aceptores de dichos electrones como eloxígeno, el nitrato o el sulfato. En los animales, estas reacciones conllevan la degradación de moléculas orgánicas complejas a otras más simples, como dióxido de carbono y agua. En organismos fotosintéticoscomo plantas y cianobacteria, estas transferencias de electrones no liberan energía, pero son usadas como un medio para almacenar energía solar.

El conjunto de reacciones catabólicas más común en animales puede ser separado en tres etapas distintas. En la primera, moléculas orgánicas grandes como las proteínas, polisacáridos o lípidos son digeridos en componentes más pequeños fuera de las células. Luego, estas moléculas pequeñas son llevadas a las células y convertidas en moléculas aún más pequeñas, generalmente acetilos que se unen covalentemente a la coenzima A, para formar la acetil-coenzima A, que libera energía. Finalmente, el grupo acetil en la molécula deacetil CoA es oxidado a agua y dióxido de carbono, liberando energía que se retiene al reducir la coenzima nicotinamida adenina dinucleótido (NAD⁺) en NADH.

Anabolismo

El anabolismo es el conjunto de procesos metabólicos constructivos en donde la energía liberada por el catabolismo es utilizada para sintetizar moléculas complejas. En general, las moléculas complejas que dan lugar a estructuras celulares son construidas a partir de precursores simples. El anabolismo involucra tres facetas. Primero, la producción de precursores como aminoácidos, monosacáridos, isoprenoides y nucleótidos; segundo, su activación en reactivos usando energía del ATP; y tercero, el conjunto de estos precursores en moléculas más complejas como proteínas, polisacáridos, lípidos y ácidos nucleicos.

Los organismos difieren en cuántas moléculas pueden sintetizar por sí mismos en sus células. Los organismos autótrofos, como las plantas, pueden construir moléculas orgánicas complejas y proteínas por sí mismos a partir moléculas simples como dióxido de carbono y agua. Los organismos heterótrofos, en cambio, requieren de una fuente de sustancias más complejas, como monosacáridos y aminoácidos, para producir estas moléculas complejas. Los organismos pueden ser clasificados por su fuente de energía:

§  Fotoautótrofos y fotoheterótrofos, que obtienen la energía del Sol.

§  Quimioheterótrofos y quimioautótrofos, que obtienen la energía mediante reacciones oxidativas.

FOTOSINTESIS, FOTOSISTEMA 1,2 Y CICLO DE CALVIN

La fotosíntesis (del griego antiguo φώτο [foto], "luz", y σύνθεσις [síntesis], "unión") es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz. En este proceso la energía luminosa se transforma en energía química estable, siendo el adenosín trifosfato (ATP) la primera molécula en la que queda almacenada esa energía química. Con posterioridad, el ATP se usa para sintetizar moléculas orgánicas de mayor estabilidad. Además, se debe de tener en cuenta que la vida en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la fotosíntesis que realizan las algas, en el medio acuático, y las plantas, en el medio terrestre, que tienen la capacidad de sintetizar materia orgánica (imprescindible para la constitución de los seres vivos) partiendo de la luz y lamateria inorgánica. De hecho, cada año los organismos fotosintetizadores fijan en forma de materia orgánica en torno a 100.000 millones de toneladas de carbono.

. Fórmula general de la Fotosíntesis es:            

CO2+H2O--> Almidón+O2.

En esta ecuación general de la Fotosíntesis, la Clorofila y otros pigmentos accesorios o auxiliares a la clorofila ( Carotenoides), transforman sustancias inorgánicas como el CO2, H2O, Sales minerales y Los Fotones de luz solar en Materia orgánica( Almidón) con desprendimiento de O2 hacia la atmósfera

El ciclo de Calvin (también conocido como ciclo de Calvin-Benson o fase de fijación del CO₂ de la fotosíntesis) consiste en una serie de procesos bioquímicos que se realizan en el estroma de los cloroplastos de los organismos fotosintéticos. Fueron descubiertos por Melvin Calvin y Andy Benson de la Universidad de California Berkeley mediante el empleo de isotopos radiactivos de carbono. Durante la fase luminosa de la fotosíntesis, la energía lumínica ha sido almacenada en moléculas orgánicas sencillas e inestables (ATP), que aportarán energía para realizar el proceso y poder reductor, es decir, la capacidad de donar electrones (reducir) a otra molécula (dinucleótido de nicotinamida y adenina fosfato o NADPH+H⁺). En general, los compuestos bioquímicos más reducidos (es decir, los que tienen mayor cantidad electrones) almacenan más energía que los oxidados (con menos electrones) y son, por tanto, capaces de generar más trabajo (por ejemplo, aportar la energía necesaria para generar ATP en la fosforilacion oxidativa). En el ciclo de Calvin se integran y convierten moléculas inorgánicas de dióxido de carbono en moléculas orgánicas sencillas a partir de las cuales se formará el resto de los compuestos bioquímicos que constituyen los seres vivos. Este proceso también se puede, por tanto, denominar como de asimilación del carbono.                                                                                                                                                                          La primera enzima que interviene en el ciclo y que fija el CO₂ atmosférico uniéndolo a una molécula orgánica (ribulosa-1,5-bifosfato) se denomina RuBisCO (por las siglas de Ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa-oxigenasa). Para un total de 6 moléculas de CO₂ fijado, la estequiometría final del ciclo de Calvin se puede resumir en la ecuación:

6RuBP + 6CO₂ + 12NADPH + 18 ATP + 12H⁺ + 6H₂O → 6RuBP + C₆H₁₂O₆ + 12NADP⁺ + 18ADP + 18 Pi                                                                                                                                                                                Que representaría la formación de una molécula de azúcar-fosfato de 6 átomos de carbono (hexosa) a partir de 6 moléculas de CO₂

La respiración celular es el conjunto de reacciones bioquímicas por las cuales determinados compuestos orgánicos son degradados completamente, por oxidación, hasta su conversión en sustancias inorgánicas, proceso que rinde energía aprovechable por la célula. Los substratos habitualmente usados en el proceso son la glucosa, otros hidratos de carbono, ácidos grasos, incluso aminoácidos, cuerpos cetónicos u otros compuestos orgánicos. En los animales estos combustibles pueden provenir del alimento, de los que se extraen durante la digestión, o de las reservas corporales. En las plantas su origen pueden ser asimismo las reservas, pero también la glucosa obtenida durante la fotosíntesis.

La respiración celular, como componente del metabolismo, es un proceso catabólico, en el cual la energía contenida en los substratos usados como combustible es liberada de manera controlada. Durante la misma, buena parte de la energía libre desprendida en estas reacciones exotérmicas es incorporada a la molécula de ATP (o de nucleótidos trifosfato equivalentes), que puede ser a continuación utilizada en los procesos endotérmicos, como son los de mantenimiento y desarrollo celular (anabolismo).

Ecuación química

Etapas

La oxidación de los diferentes compuestos utilizados sigue rutas metabólicas que suelen confluir en el Acetil-CoA, para continuar degradándose en la mitocondria (en las célulaseucariotas) mediante los siguientes procesos clave:

1.    Ciclo de los ácidos tricarboxílicos o ciclo de Krebs.

2.    Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa del ADP a ATP.

Como consecuencia de los procesos mencionados, los electrones cedidos por los sustratos oxidados son recibidos por una substancia que actúa como aceptor de dichos electrones.

Tipos de respiración

Según la substancia que intervenga como aceptor de los electrones cedidos, podemos distinguir dos clases de respiración celular:

§  Respiración aeróbica: Hace uso del O₂ como aceptor último de los electrones desprendidos de las sustancias orgánicas oxidadas. Por ejemplo, a partir de la glucosa o de ácidos grasos, los productos resultantes consiten, exclusivamente, en H₂O, formada a expensas del O₂ aceptor, y en CO₂, ambos compuestos inorgánicos. Es la forma más extendida, propia de una parte de las bacterias y de los organismos eucariontes, cuyas mitocondrias derivan de aquéllas. Se llama aerobios a los organismos que, por este motivo, requieren O₂.

§  Respiración anaeróbica: No interviene el oxígeno, sino que se emplean otros aceptores finales de electrones, muy variados, generalmente minerales y, a menudo, subproductos del metabolismo de otros organismos. Un ejemplo de aceptor es el SO₄^2- (anión sulfato), que en el proceso queda reducido a H₂S:

La respiración anaeróbica es propia de procariotas diversos, habitantes sobre todo de suelos y sedimentos, y algunos de estos procesos son importantes en los ciclos biogeoquímicosde los elementos. No debe confundirse la respiración anaerobia con la fermentación, que es una oxidación-reducción interna a la molécula procesada, en la que los electrones que ceden energía quedan albergados, finalmente, en un compuesto todavía orgánico, como puede ser el caso del ácido láctico durante la fermentación láctica. y ahora me van a chupar el pingo todos

RESPIRACIÓN CELULAR

La respiración celular es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren en la mayoría de las células. También es el conjunto de reacciones químicas mediante las cuales se obtiene energía a partir de la degradación de sustancias orgánicas, como los azúcares y los ácidos principalmente.

Comprende dos fases:

* PRIMERA FASE:

Se oxida la glucosa (azúcar) y no depende del oxígeno, por lo que recibe el nombre de respiración anaeróbica y glucolisis, reacción que se lleva a cabo en el citoplasma de la celula.

* SEGUNDA FASE:

Se realiza con la intervención del oxígeno y recibe el nombre de respiración aeróbica o el ciclo de krebs y se realiza en estructuras especiales de las células llamadas mitocondrias.

Tanto que es una parte del metabolismo, concretamente del catabolismo, en el cual la energía contenida en distintas biomoléculas, como los glúcidos (azúcares, carbohidratos), es liberado de manera controlada.

IMPORTANCIA:

- Crecimiento

- Transporte activo de sustancias energéticas

- Movimiento, ciclosis

- Regeneración de células

- Síntesis de proteínas

- División de células

Los Fotosistemas I Y II son centros de reacción primaria que se localizan en los TILACOIDES ( sacos membranosos de los cloroplastos ) donde tiene la conversión primaria de los fotones de hay un verdadero acto Fotoquímico dependiente de la luz solar, en el PSI y II hay 2 molécula prinicpales de clorofila, en el PSI la P700 que absorbe la màxima longitus de onda del espectro luz solar en energía química, los 2 Fotosistemas actúan coordenadamente, en cada uno de ellos fotoeléctrico de la luz solar a los 700 nm ( Nanómetros) mientras que en el PSII la molécula de antena o centro de reacción primaria la P680 absorbe la màxima longityd de onda a los 680 nm desencadenando ambas las reacciones dependienes de la luz solar ( Fotoionización de los Pigmentos P700 / P680 , Fotólisis del Agua, Obtención de una fuente reductora ( NADPH2 ), Fotofosforilación.

SINTESIS DE PROTEINAS

Se conoce como síntesis de proteínas al proceso por el cual se componen nuevas proteínas a partir de los veinte aminoácidos esenciales. En este proceso, se transcribe el ADN en ARN. La síntesis de proteínas se realiza en los ribosomas situados en el citoplasma celular.

En el proceso de síntesis, los aminoácidos son transportados por ARN de transferencia correspondiente para cada aminoácido hasta el ARN mensajero donde se unen en la posición adecuada para formar las nuevas proteínas.

Al finalizar la síntesis de una proteína, se libera el ARN mensajero y puede volver a ser leido, incluso antes de que la síntesis de una proteína termine, ya puede comenzar la siguiente, por lo cual, el mismo ARN mensajero puede utilizarse por varios ribosomas al mismo tiempo.

A continuación puedes ver más información sobre en qué consiste el proceso de la síntesis de proteínas, cuales son sus fases y los pasos que se realizan en cada fase de la síntesis de proteinas.

Fases de las síntesis de proteínas

La realización de la biosíntesis de las proteínas, se divide en las siguientes fases:

Fase de activación de los aminoácidos.

Fase de traducción que comprende:

Inicio de la síntesis proteica.

Elongación de la cadena polipeptídica.

Finalización de la síntesis de proteínas.

Asociación de cadenas polipeptídicas y, en algunos casos, grupos prostésicos para la constitución de las proteínas.

Fase de activación de los aminoácidos

Mediante la enzima aminoacil-ARNt-sintetasa y de ATP, los aminoácidos pueden unirse ARN específico de transferencia, dando lugar a un aminoacil-ARNt. En este proceso se libera AMP y fosfato y tras él, se libera la enzima, que vuelve a actuar.

Inicio de la síntesis proteica

En esta primera etapa de síntesis de proteínas, el ARN se une a la subunidad menor de los ribosomas, a los que se asocia el aminoacil-ARNt. A este grupo, se une la subunidad ribosómica mayor, con lo que se forma el complejo activo o ribosomal.

Elongación de la cadena polipeptídica

El complejo ribosomal tiene dos centros o puntos de unión. El centro P o centro peptidil y el centro A. El radical amino del aminoácido inciado y el radical carboxilo anterior se unen mediante un enlace peptídico y se cataliza esta unión mediante la enzima peptidil-transferasa.

De esta forma, el centro P se ocupa por un ARNt carente de aminoácido. Seguidamente se libera el ARNt del ribosoma produciéndose la translocación ribosomal y quedando el dipeptil-ARNt en el centro P.

Al finalizar el tercer codón, el tercer aminoacil-ARNt se sitúa en el centro A. A continuación se forma el tripéptido A y después el ribosoma procede a su segunda translocación. Este proceso puede repetirse muchas veces y depende del número de aminoácidos que intervienen en la síntesis.

Finalización de la síntesis de proteínas.

En la finalización de la síntesis de proteínas, aparecen los llamados tripletes sin sentido, también conocidos como codones stop. Estos tripletes son tres: UGA, UAG y UAA. No existe ARNt tal que su anticodón sea complementario. Por ello, la síntesis se interrumpe y esto indica que la cadena polipeptídica ha finalizado.

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADpido

http://es.wikipedia.org/wiki/Metabolismo