la celula y fotosintesis bioquimica

LA CÉLULA

INTEGRANTES:

Chávarri Vargas, Flor

De la Cruz Parinango, Adelina

Espinoza Aguilar, Gerson

Gonzales Mendoza, Luis

Muñoz Ramírez, Araceli

Ruiz Andía, Jhojan

Trujillo Mucha, Milagros

FACULTAD CIENCIAS DE LA SALUDESCUELA FARMACIA Y BIOQUIMICA

La Célula

El tamaño de las células es microscópico

Todos los seres vivos estamos formados por una o más células

Epidermis de cebolla

La CélulaLa célula es “lo más

pequeño que tiene vida propia”, ya que es

capaz, por sí misma, de nutrirse, relacionarse y

reproducirse.

Este protozoo es un ser vivo unicelular (formado

por una sola célula).

Una célula es capaz de originar dos células hijas dividiéndose (reproduciéndose).

La célulaLa célula constituye la unidad estructural y

funcional básica de los seres vivos, ya que es capaz de realizar por sí misma las tres funciones

vitales: Nutrición, Relación y Reproducción.

Los seres vivos muy grandes están formados por billones de células

Los seres vivos más pequeños tienen menos

células

El tamaño de las células en estos dos seres es el

mismo

DESCUBRIMIENTO DE LA CÉLULAEn 1590 los hermanos Hans y Zacarías

Hanssen (Holanda), conectaron dos lentes mediante un tubo, creando el primer

microscopio.

Galileo (1564-1642, Italia). Microscopio compuesto (dos lentes

montadas en cada extremo de un tubo hueco) con el que observó insectos.

Robert Hooke (siglo XVII) observando al microscopio comprobó que en los seres vivos aparecen unas

estructuras elementales a las que llamó células. Fue el primero en utilizar este término.

Dibujo de R. Hooke de una lámina de corcho al microscopio

Microscopio de R. Hooke(30X)

DESCUBRIMIENTO DE LA CÉLULA

Antony van Leeuwenhoek (siglo XVII) fabricó un

sencillo microscopio con el que pudo

observar algunas células como

protozoos y glóbulos rojos.

Dibujos de bacterias y protozoos observados por

Leeuwenhoek

DESCUBRIMIENTO DE LA CÉLULA

• Para el siglo XIX, los microscopios se habían mejorado mucho y se habían podido estudiar estructuras nunca antes vistas en las células.

• En 1833, el Botánico Robert Brown (1773-1858, Escocia), descubrió que las células de las hojas de orquídeas tenían una estructura central (ahora llamada núcleo).

• Pocos años más tarde (1840) se usó la palabra protoplasma para referirse al material viviente del interior de las células.

DESCUBRIMIENTO DE LA CÉLULA

En 1938, el Botánico Matías Schleiden (Alemán),

propuso la hipótesis de que todas las plantas están formadas por células.

En 1939, el ZoólogoTeodoro Schwann (Alemán), propuso que los animales están formados por células

y, que los procesos de vidaocurren dentro de las células.

Formularon la “Teoría Celular”

“Las porciones elementales de los tejidos están formadas de células de maneraanáloga, aunque con distinciones considerables; de este modo puede afirmarseun principio universal del desarrollo de las porciones elementales de losorganismos, a pesar de que éstos sean muy dispares. Este principio es laformación de células”.

DESCUBRIMIENTO DE LA CÉLULA

• Todos los organismos están formados por células.

• En las células tienen lugar las reacciones metabólicas del organismo.

• Las células provienen de otras preexistentes.

• La célula es la unidad fundamental de todos los seres vivos.

Compuestos Inorgánicos:

• El agua es vital porque: a) Es el principal componente del organismo.b) Fenómeno de ósmosis mediante el cual se cumplen procesos fundamentales en las funciones digestiva, respiratoria y excretora.c) Es imprescindible para las enzimas que provocan y regulan las reacciones químicas que se producen en el organismo.

ELEMENTO

FUNCIÓN BIOLÓGICA

Calcio Dispara la contracción muscular, segundo mensajero de

diversos procesos metabólicos

Fósforo Componente de nucleótidos y ácidos nucleicos

Potasio Componente de aminoácidos Balance hidrico

favoreciendo la eliminación de agua del organismo

Azufre Componente de aminoácidos

Sodio Contribuye a mantener el equilibrio hídrico de la célula

Hierro- Fe Transportador electrónico en reacciones redox

Cobre- Cu Componente de enzimas

Zinc- Zn Cofactor de deshidrogenasas

Yodo- I Componente de la hormona tiroidea

Magnesio-Mg Cofactor de la fotosíntesis

- Están formados: C – H – O

- Principal fuente de energía (Azúcares)

- Parte de la membrana plasmática y Pared Celular (Vegetales – bacterias)

- Si se unen 2 monosacáridos: Disacárido

- Cuando se unen sobre 10 monosacáridos se forma un Polisacárido.

FUNCIONES 1- Acumuladores de energía como

combustible biológico.

2- Soporte de estructuras en organismos superiores.

Ej.

- Almidón: Reserva alimenticia de las plantas.

- Glucógeno: Reserva alimenticia de los animales.

- Celulosa: Esqueleto de las paredes de las plantas.

• Son derivados hidrocarbonados grasos o aceitosos.

Sirven de componentes estructurales de las membranas y de reserva de combustible además de otras funciones.

Micela Bicapa

• Son largos polímeros de aminoácidos

• Constituyen la fracción celular más importante

• Son macromoléculas informativas

Son polímeros de nucleótidos.

• Son macromoléculas informativas: participan en el almacenaje, transmisión y traducción de la información genética

Nutrición Celular

Relación Celular

Reproducción Celular

• La célula obtiene la materia y la energía necesarias para fabricar su propia materia celular y para realizar sus actividades vitales.

• Los vegetales toman materia inorgánica del medio externo, es decir, agua, dióxido de carbono y sales minerales. Estas sustancias se dirigen a las partes verdes de la planta. Allí las sustancias entran en los cloroplastos y se transforman en materia orgánica. Para ello se utiliza la energía procedente de la luz que ha sido captada por la clorofila.

• Los animales no pueden transformar materia inorgánica en materia orgánica. Tampoco pueden utilizar la energía precedente de la luz. Por ello se alimentan siempre de otros seres vivos y así se obtienen la materia orgánica que precisan para crecer y construir su cuerpo.

• Mediante la función de relación las células reciben estímulos del medio y responden a ellos. La respuesta más común a estos estímulos es el movimiento, que puede ser de dos tipos:

Movimiento ameboide:Se produce por formación depseudópodos, que sonexpansiones de la membranaplasmática producidos pormovimientos del citoplasma.

Movimiento vibrátil:Se produce por el movimiento decílios o flagelos de La célula.

• La función de reproducción consiste en que a partir de la célula progenitora se originan dos o más descendientes. Es un proceso que asegura que cada descendiente tenga una copia fiel de material genético de la célula madre.

En las células procariotas seproduce la división simple porbipartición:• El ADN de la bacteria seduplica y forma dos copiasidénticas.•Cada copia se va a un punto dela célula y más tarde la célula sedivide en dos mitades.• Así se forman dos células hijasiguales, más pequeñas que laprogenitora.

En las células eucariotas se produce la división por un proceso llamado “mitosis”:

• 1º en la profase : el ADN se encuentra en forma de cromosomas, la membrana del núcleo se deshace y los centriolos se han duplicado.

• 2º en la metafase: se forma el huso mitótico, filamentos a los que se unen los cromosomas.

• 3º en la anafase: las dos mitades de cada cromosoma (cromátidas) se separan hacia polos opuestos de la célula.

• 4º en la telofase: desaparece el huso y se forman las dos nuevas membranas nucleares. La célula se divide en dos células hijas.

Meiosis:En la división de células

sexuales se obtienen cuatro células llamadas

gametos -óvulos y espermatozoides- con la mitad de los cromosomas.

Al unirse las células sexuales de dos individuos el número de cromosomas

se completa.

Tipos de

células

Procariota

Eucariota

Animal

Vegetal

Más simple, más primitiva.Más pequeña

Más compleja, más evolucionada. Más grande.

Material genético disperso en el citoplasma.Sin un verdadero núcleo.

Con verdadero núcleo Sin cloroplastos

Con cloroplastos para hacer la fotosíntesis

Sin pared de celulosa

Con pared de celulosa

Son las bacterias

Célula procariota· Más simple.· Sin núcleo diferenciado.· El material genético se encuentra disperso en el citoplasma.· Seres vivos procariotas: bacterias y cianobacterias.

Célula eucariota· Más evolucionada.· Con núcleo diferenciado.· El material genético se encuentra encerrado en el núcleo.· Seres vivos eucariotas: protozoos, algas, hongos, líquenes, plantas y animales

Célula eucariota animalCélula eucariota vegetal

La célula vegetal se caracteriza por:

• Tener una pared celular además de membrana

•Presenta cloroplastos, responsables de la fotosíntesis

•Carece de centriolos.

Organelo = estructuras internas

en la célula.

Ejemplos:

mitocondrias

núcleo

ribosomas

Citoplasma = material interno que

tiene consistencia semilíquida.

Célula eucariota

animalCélula eucariota

vegetal

Bacilos (bacterias)

Las bacterias son organismos muy pequeños (microorganismos o microbios, también llamados a veces “gérmenes”).

Son unicelulares y procariotas.

• Membrana plasmática

• Pared celular (vegetales)

• Citoplasma (lleno de organelos)

• Organelos– Retículo endoplásmico rugoso– Retículo endoplásmico liso– Ribosomas– Complejo de Golgi– Lisosomas– Vacuolas– Peroxisomas– Mitocondrias– Plastidios (célula vegetal)

• Núcleo– Cromatina– Nucléolo– Menbrana nuclear– Poros nucleares– Nucleoplasma

• Citoesqueleto– Microtúbulos– Microfilamentos– Filamentos intermedios– Centriolos– Cilios– Flagelos

• Membrana externa de la célula, compuesta de una capa doble de fosfolípidos en la que se insertan proteínas.

• Aisla el contenido celular del medio

• regula el contenido del material que entra y sale de la célula.

• Se comunica con otras células.

• Función

•Localizada por fuera de la membrana celular dando protección y soporte mecánico a las células que la poseen.•Las plantas tienen una variedad de productos incorporados en su pared celular, entre ellos celulosa, y la lignina, y otros productos químicos.

• Material existente entre la membrana nuclear y la membrana citoplasmática que comprende todo el volumen de la célula, salvo el núcleo. Engloba numerosas estructuras especializadas, los orgánulos celulares.

•Canales formados por membranas que se encargan de modificar las biomoléculas (lípidos y proteínas entre otras).

•Existen dos tipos el Retículo EndoplásmicoRugoso (contiene ribosomas) y Retículo Endoplásmico Liso (no contiene ribosomas).

Funciones del retículo endoplasmatico:

--Síntesis de Proteínas (R.E.Rugoso)

--Metabolismo de Lípidos (R.E.Liso)

--Detoxificacíon: inativación de productos toxicos. Se realiza sobre todo en el hígado.

--Glucoxilación: Son reacciones de transferencia de un oligosacárido a las proteínas sintetizadas.

Síntesis de polipéptidos(procariontes y

eucariontes)

• Está formado por unos 4-8 dictiosomas, que son sáculos aplanados rodeados de membrana y apilados unos encima de otros.

• Modificación, empaque para secreción y distribución de proteínas para otros organelos

• Presentes en las células animales.

• Participan en la digestión intracelular y contienen enzimas necesarias para digerir todos los tipos de macromoléculas.

• Principalmente de las vegetales.

• Almacenar sustancias de desecho o de reserva

• En las células vegetales, las vacuolas ocupan gran parte del volumen celular y en ocasiones pueden llegar hasta casi la totalidad (Entre el 30% y el 90%).

• Organelos en forma de vesícula que contienen oxidasas y catalasa.

• Su función es detoxificacion celular

• Catálisis de varias reacciones metabólicas. Ej. Degradación de H2O2mediante la catalasa; degradación del etanol.

• Solo en plantas• Enzimas extraen

energía apartar de glucosa, formada a partir de lípidos, en reacciones químicas “glioxilato”

• Incapaces de convertir ácidos grasos en carbohidratos.

Respiración celular: ciclo de Krebs, transporte de electrones y fosforilación oxidativa

• Los plástidos maduros son de tres tipos:

- Los leucoplastos almacenan almidón o, en algunas ocasiones, proteínas o aceites.

- Los cromoplastos contienen pigmentos y están asociados con los colores naranja y amarillo brillante de frutas, flores y hojas del otoño.

- Los cloroplastos son los plástidos que contienen clorofila y en los cuales tiene lugar la fotosíntesis.

• Está formado por:

- Una membrananuclear, que se divide en externa e interna y contiene los llamados porosnucleares

- El Carioplasma o nucleoplasma

- Un nucléolo,

• Es el sitio de control por parte del ADN de las actividades celulares

• Es el sitio de duplicación del ADN previo a la división celular

• En el nucléolo es el área del núcleo donde se inicia el ensamblaje de los ribosomas a partir de proteínas específicas y ARN

• Es una doble membrana que rodea al núcleo y posee numerosos poros que permiten el pasaje de ARN y otros productos.

• Facilita el transporte de ARN y proteínas entre el citoplasma y el núcleo

• Dentro del carioplasmase encuentra el nucleolo.

• En el carioplasma que no se está dividiendo el ADN está combinado con proteínas. Esta combinación se llama cromatina.

• Estructura situada dentro del núcleo celular que interviene en la formación de los ribosomas.

• Síntesis de ARN ribosomal y ensamble de subunidades ribosómicas.

• Estructuras sólidas, de subunidades de actina

• Soporte estructural, movimiento celular y de organelos, división celular

• Fibras resistentes estables, formadas de polipéptidos: Ej. Miosina

• Refuerzan citoesqueleto, estabilizan la forma celular

• Tubos huecos de tubulina

• Soporte estructural, movimiento celular y de organelos, división celular, en cilios, flagelos, centriolos y cuerpos basales

• Organización del huso mitótico

• Ausente en plantas

• Son más cortos y numerosos. Su estructura es más compleja que la de los procariotas, están compuestos por microtúbulos.

El flagelo de los eucariotas se mueve como un látigo al contrario de los procariotas que lo

hacen rotando como un sacacorchos

FOTOSÍNTESIS

58

CO2 + H20

C6H1206 + O2

Reacción simplificada

6CO2 + 6H20 C6H12O6 + 6O2

luz

clorofila

FOTOSINTESIS

59

FOTOSINTESIS TIPOS

a) Fotosíntesis

oxigénica: Ocurre

en plantas

superiores y algas

verdes, las cuales

son eucarióticas y

algunos procariótes,

principalmente las

cianobacterias

b) Fotosíntesis anoxigénica: No se produce oxígeno.

• Ocurre sólo en procariotas del tipo de las bacterias verde sulfurosas y

purpura sulfurosas.

La fotosíntesis proceso

anabólico, se lleva a cabo

en los cloroplastos de las

hojas o tallos jóvenes que

absorben energía solar.

Los cloroplastos están

formados por granas y

tilacoides.

Estos últimos contienen

los pigmentos que

absorben energía del sol.

FASES DE LA FOTOSÍNTESIS:

DEFINICIONES PREVIASPROCESOS QUE SE DAN EN CADA FASE DE LA

FOTOSÍNTESISEn la fotosíntesis se van a producir los siguientes procesos:Fase luminosa1º Captación por las clorofilas y otros pigmentos fotosintéticos de la energía luminosa y su transformación en energía química contenida en el ATP.2º Obtención de electrones a partir del agua. Estos electrones, convenientemente activados por la energía luminosa, servirán para reducir NADP+ a NADPH.Fase oscura3º Incorporación del carbono del CO2 a las cadenas carbonadas.4º Reducción por el NADPH del carbono incorporado y síntesis de compuestos orgánicos. La energía la aporta el ATP.5º Reducción de otras sustancias inorgánicas (nitratos, nitritos, sulfatos, etc.) para su incorporación a las cadenas carbonadas. La energía es aportada por el ATP.

FISIOLOGIA VEGETAL - LUIS ROSSI

63

FASES DE LA FOTOSINTESIS

FASE LUMINOSA

2H20 O2 ADP + Pi ATP

NADP+ NADPH + H+

TILACOIDE

FASE OSCURA

C14O2 + ATP + NADPH + H+

C14H20 + ADP + NADP+

ESTROMA

ATP

FOTOSÍNTESIS

etapa

fotodependiente

etapa bioquímica o

ciclo de Calvin

ETAPAS DEL PROCESO DE FOTOSINTESIS

Fotosíntesis involucra:

INTERCEPCION DE LA ENERGÍA DE LA LUZ

CONVERSION EN INTERMEDIARIOS de ALTO POTENCIAL QUIMICO

FIJACION Y REDUCCION del CO2

TRANSPORTE DE ELECTRONES

1.- Absorción de la luz

2.-

3.-

4.-

Separación de cargas

Transporte de electrones

Almacenamiento de energía

La energía luminosa altera electronesde la molécula de clorofila.

La molécula de agua se rompe ylibera O2, electrones y protones(H+1).

Este capta los electronesdesprendidos de la clorofila ylos protones provenientes delagua, la cual forma NADPH.

Formación del ATP a partir del ADP+ Pi + Energía Liberada en el saltode electrones.

CLOROPLASTOS

En principio, los cloroplastos tienen

pigmentos que son moléculas

capaces de "capturar" ciertas

cantidades de energía lumínica.

Dentro de los pigmentos más

comunes se encuentra la clorofila a y

la clorofila b, típica de plantas

terrestres, los carotenos, las

xantofilas, fucoeritrinas y

fucocianinas, cada uno de estos

últimos característico de ciertas

especies. Cada uno de estos

pigmentos se "especializa" en captar

cierto tipo de luz.

PLANTAS CAM Y C4

En la naturaleza se pueden encontrar

tres tipos de plantas en función a la

fotosíntesis: plantas con fotosíntesis

C3, fotosíntesis C4 y fotosíntesis CAM .

La mayoría de las plantas conocidas se

ajustan al modelo de fotosíntesis C3.

Sin embargo las plantas C4 y CAM las

encontramos en la mayoría de los

ecosistemas y se diferencian

fisiológicamente de las con fotosíntesis

tipo C3 en la manera de la

incorporación del CO2.

CICLO DE CALVIN

Serie de procesos bioquimicos que se realizan en el estroma de los cloroplastos de los organismos fotosintéticos.

CICLO DE CALVIN

o En el ciclo de Calvin se integran y convierten moléculas inorgánicas de

dióxido de carbono en moléculas orgánicas sencillas .

o ATP Y NADPH se utilizan para reducir el carbono del CO2 a un

azúcar simple, a partir del cual se construye otras moléculas

orgánicas.

CICLO DE CALVIN

• La rubisco capta CO2.

• Luego la Rubisco carboxila al RuBP y genera ac. Fosfoglicérico (PGA).

• Con el consumo de ATP y NADPH el PGA se transforma en fosfogliceraldehido.

• Parte de este (1/6) es trasportado al citoplasma.

• El resto sigue en el ciclo para regenerar Ribulosa bifosfato.

IMPORTANCIA BIOLOGIA DE LA FOTOSINTESIS

Síntesis de materia prima

Transformación de energía química en

luminosaLiberación de

oxigeno

Energía almacenada en combustibles

fósiles

• La fotosíntesis causó el cambio producido en la atmósfera primitiva, que era anaerobia y reductora.

• El equilibrio necesario entre seres autótrofos y heterótrofos no sería posible sin la fotosíntesis.

IMPORTANCIA BIOLOGIA DE LA FOTOSINTESIS

GRACIASPOR LAATENCION

PRESTADA