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En el interior de la célula existe
un complejo sistema de reacciones químicas
necesarias para la supervivencia
de la célula y del organismo
entero. |
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Las células transforman moléculas
continuamente y la energía
que se libera en esas transformaciones
se acumula en forma de ATP. |
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Todas las reacciones químicas
están catalizadas por enzimas. |
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Existen coenzimas
que se oxidan y se reducen según
la conveniencia. Son moléculas
transportadoras de electrones: NAD y
FAD. |
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Todas
las reacciones químicas de la
célula se denominan: metabolismo. |
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El metabolismo se divide en dos fases:
anabolismo
y catabolismo. |
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Existe también un metabolismo autótrofo
y otro heterótrofo
en función de la fuente de obtención
de la materia orgánica. |
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El
ATP es
la molécula energética
por excelencia en la célula. |
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El
catabolismo
es la vía degradativa del metabolismo.
Las moléculas orgánicas
son transformadas en otras más
sencillas, liberando energía
en el proceso. |
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Existen dos tipos de vías catabólicas:
fermentación
(sin oxígeno) y respiración
(con oxígeno). |
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Dentro
del catabolismo por respiración
de los glúcidos la fase inicial
se realiza en el citoplasma, sin oxígeno,
y se llama glucólisis.
De ella se obtiene ácido pirúvico
y dos moléculas de ATP más
dos de NADH. |
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El
ácido pirúvico de la glucólisis
entra en la mitocondria y en presencia
de oxígeno se transforma en sucesivas
moléculas en el llamado ciclo
de Krebs. En él se obtienen
muchas moléculas energéticas
(NADH, FADH2. GTP). |
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Por último, en la cadena
transportadora de electrones
todos esos coenzimas reducidos se oxidan
y producen un balance energético
final de 38 moléculas de ATP
o lo que es lo mismo 266 Kcal. |
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El
catabolismo de los lípidos, igualmente,
arroja un balance energético
muy positivo tras la descomposición
y degradación en la mitocondria
por la ß-oxidación
de los ácidos grasos.
El rendimiento energético de
una molécula de ácido
graso depende del número de carbonos
de su cadena pero libera una gran cantidad
de Acetil-CoA que ingresa en el ciclo
de Krebs. |
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Existe también catabolismo de
las proteínas
cuando estas se acumulan en exceso en
la célula, pero esta misión
energética no es prioritaria
en estos compuestos orgánicos.
El catabolismo de estas sustancias se
puede llevar a cabo por transaminación,
desaminación
oxidativa y descarboxilación. |
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La fermentación
es una ruta catabólica de materia
orgánica en la que no interviene
la cadena respiratoria ni el oxígeno.
Existe, según la materia orgánica
a fermentar, fermentación láctica,
alcohólica, butírica y
putrefacción. |
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El
anabolismo
es la vía constructiva del metabolismo.
Puede ser autótrofo o heterótrofo. |
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La fotosíntesis
es la conversión de la energía
luminosa en energía química
estable. |
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Para
la realización de la fotosíntesis
se requieren pigmentos
fotosintéticos capaces
de atrapar los fotones de luz y excitar
a los electrones que empiezan a ser
transportados por numerosos dadores
y aceptores. |
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En los pigmentos fotosintéticos
se encuentran englobados en proteínas
transmembranales que forman conjuntos
llamados fotosistemas. |
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En
la fotosíntesis
oxigénica (propia de plantas,
algas y cianobacterias) el dador de
electrones es el agua y se desprende
oxígeno. |
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En la fotosíntesis
anoxigénica o bacteriana
el dador de electrones no es el agua
sino sulfuro de hidrógeno y no
se desprende oxígeno sino azufre. |
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Las
fases de la fotosíntesis
son dos: luminosa o fotoquímica
y oscura o biosintética (ciclo
de Calvin). |
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La
fase luminosa puede ser cíclica
o acíclica.
En la cíclica solo interviene
un fotosistema, en la áciclica
intervienen dos. |
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Tanto
en la fase luminosa
cíclica como en la acíclica
se trata de captar fotones, transportar
electrones y sintetizar moléculas
reducidas y bombeo de protones que,
al atravesar la membrana del tilacoide,
fotofosforilan el ADP. Es decir, fabrican
moléculas energéticas. |
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En
la fase oscura
se utilizan las coenzimas reducidas
y el ATP y se fija dióxido de
carbono atmosférico para la síntesis
de materia orgánica a partir
de sustancias inorgánicas. |
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Existen
numerosos factores
físico-químicos
que afectan al rendimiento fotosintético:
luz, temperatura, cantidad de dióxido
de carbono, cantidad de oxígeno,
escasez de agua, color de la luz, etc. |
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La
quimiosíntesis
consiste en la síntesis de ATP
a partir de la energía que proporcionan
las reacciones de oxidación de
sustancias inorgánicas. |
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Son
interesantes bacterias
quimiosintéticas las bacterias
del nitrógeno, las del azufre,
las del hierro y las del hidrógeno. |
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