biología. 2º bachillerato metabolismonutriciÓn conjunto de procesos de intercambio de materia y...

Biología. 2º BachilleratoMETABOLISMO

NUTRICIÓNNUTRICIÓN

Conjunto de procesos de intercambio de materia y energía entre los seres vivos y su entorno para:

• Crear más materia viva.• Mantener sus estructuras celulares.• Reproducirse.


ETAPAS DE LA NUTRICIÓNETAPAS DE LA NUTRICIÓN1.- C1.- Captura e ingestión de nutrientes.aptura e ingestión de nutrientes.orgánicos (alimentos) y / o inorgánicos

2.- T2.- Transporte y distribución de los mismos.ransporte y distribución de los mismos. fuera de las células y / o dentro de ella

3.- Digestión (extracelular o intracelular).3.- Digestión (extracelular o intracelular).digestión de macromoléculas ( cuando sea necesaria)

4.- M4.- Metabolismoetabolismo..conjunto de reacciones de utilización de los nutrientes por la célula

55.- La excreción..- La excreción.eliminación de productos de desecho del metabolismo celular


Clases de organismos según su tipo de nutrición

AUTÓTROFOS(CO2)

HETERÓTROFOS(Materia orgánica)

LITÓTROFOS(H2O, H2S)

ORGANÓTROFOS(Moléculas complejas)

FOTÓTROFOS(Luz)

QUIMIÓTROFOS(Energía química)

FOTOLITÓTROFOS

FOTOORGANÓTROFOS

QUIMIOLITÓTROFOS

QUIMIOORGANÓTROFOS

FUENTE DE CARBONO

FUENTE DE HIDRÓGENO

FUENTE DE ENERGÍA


Tipo Fuentecarbono

Fuente energía

Fuente H

Ejemplos

Fotoautótrofos CO2 Luz H2O, SH2vegetales, algas cianofíceas, bact.

rojas del S

Quimioautotrofos

CO2reacc.

redoxNH3,H2,SH2

bact.desnitrif.; incol. del S, Fe,

Fotoheterótrofosc.

orgánicos

Luz c. orgánicosbacterias purpúreas no-

sulfúreas

Quimioheterótrofos

c. orgánic

os

reacc. redox

c. orgánicosanimales, hongos,

protozoos, resto de bacterias

CLASES DE ORGANISMOS SEGÚN SU TIPO DE NUTRICIÓN


Transporte pasivoSe realiza a favor de gradiente de concentración y sin consumo de energía.

1 DIFUSIÓN PASIVA SIMPLE: POLARES (agua, etanol, glicerina, urea…)

APOLARES (O2, CO2,N2, hormonas esteroideas..)

3 DIFUSIÓN FACILITADA POR PERMEASAS O “CARRIERS”: aminoácidos, monosacáridos ..etc Cambio conformacional

2 DIFUSIÓN PASIVA POR PROTEÍNAS DE CANAL: iones como Na+, K+ etc,

apertura por “ligando”


Bomba Na+ / K+

Cara extracelular

Cara citoplásmica

Membrana plasmática

Cambio conformacional

Cambio conformacional

4. TRANSPORTE ACTIVO: bomba de

sodio-potasio

Transporte activoSe realiza en contra de un gradiente de concentración y con gasto de energía.


EndocitosisPINOCITOSIS FAGOCITOSIS

MEDIADA POR RECEPTOR

Clatrina Clatrina

Vesícula pinocítica revestida

Fagosoma revestido de clatrinaLigando

Receptor

Formación del complejo receptor-ligando

Membrana plasmática

Vesícula endocítica revestida

Clatrina


Exocitosis y transcitosisEXOCITOSIS

TRANSCITOSIS

Vesícula de exocitosis

Fusión con la membrana y liberación del contenido

Endocitosis

Medio sanguíneo

Medio tisular

Vesícula de transcitosis

Célula endotelial

Permite a una sustancia atravesar todo el citoplasma de una célula.

Exocitosis

Mecanismo por el cual las células son capaces de eliminar sustancias sintetizadas por ella o bien de desecho.


Esquema global del metabolismo celular

MetabolitosMetabolitos

ATP, GTP, NADH...ATP, GTP, NADH...

Funciones vitales(gasto de energía)

Funciones vitales(gasto de energía)

Catabolismo

Anfibolismo

Anabolismo

Mitocondria

Ingreso de NUTRIENTESs en la célula BiomoléculasBiomoléculas

Calor

Es el metabolismo de degradación de

moléculas y produce energía

Procesos en los que se almacena gran cantidad de

energía

Son procesos endergónicos en los

que se realiza síntesis de moléculas

Los procesos catabólicos y anfibólicos desprenden

energía libre


Esquema general de la nutrición

Fuente de carbono

Fuente de carbono

Fuente de

hidrógeno

Fuente de

hidrógeno

Aceptor de H reducido

Aceptor de H reducido

Aceptor de H oxidado

Aceptor de H oxidado

Fuente primaria

de energía

Síntesis de biomoléculasSíntesis de

biomoléculas

Energía químicaEnergía química

Último aceptor de H

Último aceptor de H


Energía libre

G < 0

Reactivos

Productos

G > 0

Reactivos

Productos

La reacción es espontánea.

Cuando se desprende energía libre, las reacciones se denominan exergónicas.

El sistema puede realizar trabajo y se produce aumento de desorden.

La reacción no es espontánea.

Cuando se absorbe energía libre, las reacciones se denominan endergónicas.

Para que se produzcan deben estar asociadas a otras donde G sea lo suficientemente negativo.


UTILIZACIÓN CELULAR DE LA ENERGÍA PARA:

1. Síntetizar biomoléculas y macromoléculas a partir de precursores simples.

2. Transportar activamente iones y moléculas a través de su membrana.

3. Realizar trabajo mecánico en la contracción muscular y en otros movimientos celulares.

4. Producir calor para mejorar las reacciones


FORMAS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA QUÍMICA EN LOS SERES VIVOS1) Energía del hidrógeno y enlaces de los nutrientes orgánicos

(energía basta, no se puede utilizar en el mismo lugar que se obtiene ni usar de inmediato) que se debe transformar en:

2) Nucleótidos con restos fosfato con enlaces ricos en energía". Son 24:

1) ATP, ADP, AMP 2) GTP, GDP, GMP 3) CTP, CDP, CMP 4) d-ATP, d-ADP, d-AMP 5) d-GTP, d-GDP, d-GMP6) d-CTP, d-CDP, d-CMP7) UTP, UDP, UMP8) d-TTP, d-TDP, d-TMP

3) Nucleótidos que son coenzimas NADP+ + H2 --------------------> NADPH + H+NAD+ + H2 --------------------> NADH + H+FAD+ + H2 --------------------> FADH2 CoQ + H2 --------------------> CoQH2


Acoplamiento energético entre reaccionesLa energía desprendida en una reacción exergónica, puede

aprovecharse para que se produzcan reacciones energéticamente desfavorables.

ATP

ADP

G= -7,3kcal/mol

Hexoquinasa

Glucosa

Glucosa-6~P

Glucosa + Pi Glucosa-6-P

ATP + H2O ADP + Pi

G= +3 kcal/mol

G= -7,3 kcal/mol

Glucosa +ATP + H2O Glucosa-6-P + ADP G= -4,3 kcal/mol

FOSFORILACIÓN DE LA GLUCOSA MEDIANTE ATP

La hidrólisis del ATP (proceso exergónico) se acopla a la fosforilación de la glucosa

(proceso endergónico).

El proceso global es favorable energéticamente.

G= +3kcal/mol


Balance energéticoPermite medir la cantidad de energía intercambiada en un proceso metabólico.Se define como el número de moléculas con enlaces ricos en energía que se producen por cada metabolito oxidado.

BALANCE ENERGÉTICO POSITIVO:

GLUCÓLISIS

Dos fosforilaciones (glucosa y fructosa) -2ATP

Dos oxidaciones (gliceraldehido-3-fosfato) +2ATP

Dos oxidaciones (gliceraldehido-1,3 difosfato) +2ATP

Balance energético +2 ATP

BALANCE ENERGÉTICO NEGATIVO:

Síntesis de un polipéptido de 10 aminoácidos

Unión de 10 aminoácidos a 10 ARNt -20 ATP

Acoplamiento de 9 aminoácil-ARNt -9 ATP

Desplazamiento del ribosoma -9 ATP

Balance energético -38 ATP


Papel del ATP como transportador de energía

Desfosforilación del sustrato

Fosforilación del sustratoDesfosforilación

Fosforilación

ATP

ADP

El ATP almacena energía y actúa como “moneda de cambio energético”.


REACCIONES REDOXCOMPUESTO

OXIDADOCOMPUESTO

REDUCIDO

Reacciones redox

A BO+ AO B+

AH B+ A BH+

A B+ A+ B- +e-

B

BH

B-

AO

A

A+

OXIDACIÓN

REDUCCIÓN

HIDRÓGENO ELECTRONES ENERGÍA

ELIMINACIÓN

ADICIÓN

ELIMINACIÓN

ADICIÓN

LIBERACIÓN

ALMACENAMIENTO

CARACTERÍSTICAS DE LAS REACCIONES REDOX


Cadenarespiratoria

Cadenarespiratoria

DesaminaciónDesaminación GlucólisisGlucólisis ß -oxidaciónß -oxidación

ÁcidopirúvicoÁcido

pirúvico

Acetil -CoA

AminoácidosAminoácidos GlúcidosGlúcidos GrasasGrasas

Rutas metabólicas del catabolismo aerobio

CO2, H2O y ATP


Esquema general de la respiración celular

Cadena respiratoria

Acído pirúvico CITOSOL

MATRÍZ MITOCONDRIAL

CRESTAS MITOCONDRIALES

Membranas externa e interna


Etapas de la glucólisis (I o preparatoria)

+ + + H+

+ + + H+

HexoquinasaHexoquinasa

Fosfoglucosa isomerasa

Fosfoglucosa isomerasa

FosfofructoquinasaFosfofructoquinasa

ETAPA 1 preparatoria




+ +

Fosfogliceratoquinasa

Fosfogliceratoquinasa

Gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa

Gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa

AldolasaAldolasa

+ ETAPA 4 preparatoria

+ + + 2 2

2 2

Etapas de la glucólisis (I preparatoria y II de beneficio)

ETAPA 5 de beneficio


Se recupera el ATP gastado de la fase anterior


+

Piruvato quinasaPiruvato quinasa

Fosfoglicerato mutasa

Fosfoglicerato mutasa

+ H2O EnolasaEnolasa

+ + H+

2 2

2 2

2 2




Etapas de la glucólisis (II final, de beneficio)

Se ganan 2l ATP netos


Resumen de la glucólisis

BALANCE PARCIAL : - 2 ATP

ENERGÍA CONSUMIDA ENERGÍA PRODUCIDA

BALANCE PARCIAL : 4 ATP + 2 NADH

BALANCE TOTAL : 2 ATP y 2 NADH


Destino del ácido pirúvico, producto final de la glucolisisDestino del ácido pirúvico, producto final de la glucolisis

1) EN CÉLULAS ANAEROBIAS ESTRICTAS1) EN CÉLULAS ANAEROBIAS ESTRICTASRealizan"fermentaciones" o respiraciones incompletas: sólo les aportan el 5% de la energía (2 ATP por molécula de glucosa)Ejemplo: en la fermentación láctica (Lactobacillus acidofilus y Sreptococcus lactis) pasa a ácido láctico (ácido 2-hidroxi-propanoico) (CH3-CHOH-CH2OH): 2) EN CÉLULAS ANAEROBIAS FACULTATIVAS2) EN CÉLULAS ANAEROBIAS FACULTATIVASRealizan excepcionalmente “fermentaciones”Ej. levaduras del genero Sacharomyces (eucariotas) realizan la fermentación alcohólica por la que la glucosa pasa a etanol y dióxido de carbono. Sólo produce 2 ATP.Ej. células musculatura esquelética ante ejercicios intensos y anaerobios realizan una fermentación láctica. Cuando le llega el suficiente oxígeno el pirúvico es degradado por completo a CO2 y H2O. Este incremento de ácido láctico dispara el consumo de oxígeno al 90% lo que explica el "jadeo" después de un ejercicio muscular intenso. Corresponde a la oxidación total o parcial del exceso de láctico formado durante el ejercicio.3) EN CÉLULAS AEROBIAS3) EN CÉLULAS AEROBIASEl pirúvico pasa al interior mitocondrial y en su matriz es degradado aún más.


CO2

Oxidación del ácido pirúvico

Coa - SH

NAD + NADH + 2 H+

CH3 CO COOH CH3 CO SCoA

Ácido pirúvico Acetil - CoA

COMPLEJO DE LA Piruvato -

deshidrogenasa

2 2

2 2

2 2


RUTA: INTERVIENEN: PRODUCTOS:

GLUCOLÍSIS(en hialoplasma)

C6H12O6 2 NAD+

2 (ADP + Pi)

2 CH3-C0-COOH2 (NADH + H+)

2 ATP

PIRUVATO DESHIDROGENASA

(en matriz mitocondrial)

2 SH-CoA 2 CH3-C0-COOH

2 NAD+

2 CH3-C0-S-CoA2 CO2

2 (NADH + H+)

CICLO DE KREBS (2 VUELTAS)

(matriz mitocondrial)

2 CH3-C0-S-CoA 6 H2O, 6 NAD+,

2 FAD, 2 (ADP + Pi)

2 SH-CoA, 4 CO2, 6 (NADH + H+), 2 FADH2,

2 ATP

FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

(membrana interna mitocondrial)

10 (NADH + H+) 2 FADH2

34 (ADP + Pi) , 6 O2

12 H2O , 34 ATP10 NAD+

2 FAD

Balance final:C6H12O6 + 6 H2O +6 O2 + 38 (ADP+Pi) 6 CO2 + 38 ATP + 12 H2O

EL CATABOLISMO COMPLETO DE LA GLUCOSA


El ciclo de Krebs (una vuelta)

Ácido cítrico

Ácido isocítrico

Ácido -cetoglutáricoSuccinil-CoA

Ácido succínico

Ácido fumárico

Ácido málico

Glucosa

Ácidos grasos

Ácido oxalacético

H2O

SH-Coenzima A

SH-Coenzima A

FAD

FADH2

NADHNAD +

NADH

NAD +

Coenzima AAcetil-CoA

NAD + NADH

GDP

GTP

ATP

ADP

CO2

CO2

H2O H2O

1

4

2

3

5

6

7

8


2e-

a3

a3

Cit c

H2O

Cit c

Cit c

Cit c

Cit b

Cit b

CADENA DE TRANSPORTE ELECTRÓNICA O CADENA RESPIRATORIA.

Voltios

- 0,4

0

+ 0,4

+ 0,8

FAD

FADH2

NADH

2e- + 2H+

2e- + 2H+

2e- + 2H+

2e-

2e-

2e-

2e-

CoQ

CoQ

FMN

FMN

2H+

2e-

2H+ + 1/2 O2

NAD + + H+


(espacio intermembranas) H+ H+ H+

<----------- Lugar I------------------> <-------- Lugar II ------> <--------- Lugar III--------------->

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

FMN Fe+2 CoQ Fe+2 Fe+3 Fe+2 Fe+3 Cu+1

flavoprot. prot cit b cit c1 cit c cit a cit a3

FMNH2 Fe+3 CoQH2 Fe+3 Fe+2 Fe+3 Fe+2 Cu+2

10 (NADH + H+) 2FADH2 2 FAD

10 NAD+ (membrana interna mitocondrial)

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

(matriz mitocondrial)

6O2 + 24 e- + 24 H+ --------> 12 H 2 O

Cadena de transporte electrónico o “cadena respiratoria”


Fosforilación oxidativa

CoQ

FAH2

NADH

NAD + FAD

H+

H+

H+

2 H+ + 1/2 O2

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

ATPADP

H2O

2e-

2e-

_ __

_

F1

F0

Sistema I Sistema IISistema III

Matriz mitocondrial

Espacio intermembrana

Matriz mitocondrial


Cit c


6O2 + 24 e- + 24 H+ --------> 12 H2O

1) 6O2 + 12e- --------> 6 O2= RADICALES LIBRES

2) 6O2= + 12 H+ --------> 6 H2O2

CATALASA

3) 6 H2O2 + 12 H+ --------> 6 OH-+6 H+ + 3 O2

4) 3 O2 + 12 H+ + 12 e- --------> 6 H2O

LA FOSFORILACIÓN OXIDATIVA PRODUCE RADICALES LIBRES DAÑINOS:

Se incrementan con: dietas hipercalóricas y/o baja en antioxidantes, ejercicios extenuantes, drogas, radiaciones y contaminación alimenticia de metales pesados


ALCOHOLEMIA Y DIABETES

CH3-CH2OH CH3-CHO

CH3-CO-S-CoA

NAD+

+ H2O CH3-CO-CH2-COOH

1) En la alcoholemia

alcoholdeshidrogenasa

SH-CoA

NADH + H+

(alta concentración, por no haber suficiente oxalacético aceptor que procede de azúcares)

2) En la diabetes(oxidación ácidos grasos)

2 CH3-CO-S-CoA

+ 2 SH-CoA

CH3-CO-CH3

CO2

(CUERPO CETÓNICO)

(CUERPO CETÓNICO)


ATP32

Ciclode

Krebs

NADH2

NADH2

Balance energético global

Acetil-CoA

Acetil-CoA

GlucosaGlucosa

Ácido pirúvicoÁcido

pirúvico

FADH22

NADH6

Cadena respiratoria

Cadena respiratoria

ATP2

ATP2

GlucólisisGlucólisis


CH3 - CH2OHEtanol

CH3 - CH2OHEtanol

Fermentación etílica

G3PG3P

GlucosaGlucosa Dihidroxiacetonafosfato

Dihidroxiacetonafosfato

Ácido 1,3-bifosfoglicérico

Ácido 1,3-bifosfoglicérico ATP2

NADH

CO2

CH3 - CHOAcetaldehído

CH3 - CHOAcetaldehído

NAD + CH3 - CO - COOHÁcido pirúvico

CH3 - CO - COOHÁcido pirúvico


CH3 - CHOH - COOHÁcido láctico

CH3 - CHOH - COOHÁcido láctico

Fermentación láctica

GlucosaGlucosa



ATP2NADHNAD +

G6PG6P G3PG3P Ácido 1,3-bifosfoglicérico

Ácido 1,3-bifosfoglicérico

CH3 - CO - COOHÁcido pirúvico

CH3 - CO - COOHÁcido pirúvicoLáctico deshidrogenasa


Transporte de los ácidos grasos

Ciclo de Krebs

Transportadorde carnitina

Acil-carnitina

Carnitina HSCoA

Acil-CoA - oxidación

Acetil - CoA

Acil-carnitina

Carnitina

Carnitina


Citosol

Matriz mitocondrial

Acetil - CoA

HSCoA


ACTIVACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS PREVIA A SU BETA-OXIDACIÓN

SH-CoA CH3-CH2-CH2 ........ CH2-COOH CH3-CH2.....CH2-CH2-CO-S-CoA (ácido graso hipotético) ACIL-S-CoA ATP AMP+PPi

Carbono alfaCarbono beta

H2O


Esquema general de la - oxidación

Acil -CoAcon dos

carbonosmenos

NADH + H+

NAD+

Oxidación

FADH2

FAD

Oxidación

R - CH2 - CH2 - CO~S-CoA

Acil-CoA

Acetil-CoA

HS-Coa

Tiólisis

R - CO - CH2 - CO~S-CoA - cetoacil-CoA

R - CH - CH2 - CO~S-CoA

OH|

- hidroxiacil-CoA

R - CH = CH - CO~S-CoAEnoil-CoA

- hidroxiacill-CoAdeshidrogenasa

Acil-CoAdeshidrogenasa

Tiolasa

Enoil-CoAhidratasa H2O


Destino metabólico de los aminoácidos

Cítrico

Isocítrico

-cetoglutárico

SuccinilCoA

Succínico

Oxalacético

Málico

Fumárico

Intermediario metabólico

AminoácidoTransaminasa

Glutamatodeshidrogenasa

Ácido glutámico

-cetoglutárico NAD+

NADH + H+ + NH3

Ciclode laurea

Hígado

ilemetval

arg, hispro, gln

glu

ile

Pirúvico

ala, tregli, ser

cis

AcetilCoA

fentir

ile

leulis

aspasn

fentir


6 CO2 +12 H2O -------> C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

ECUACIÓN GENERAL DE LA FOTOSÍNTESIS DEL CARBONO

1) FASE LUMINOSA O PRIMERA ETAPA:

12 H2O + 12 NADP+ 18 (ADP +Pi) + LUZ --> --->... 6 O2 + 12 (NADPH + H+) + 18 ATP2) FASE OSCURA O SEGUNDA ETAPA:

CO2 + 12 (NADPH + H+) +18 ATP --> ---> C6H12O6 + 6 H2O + 12 NADP+ +18 (ADP +Pi)


DIA NOCHE

RESPIRACIONO2 CO2 O2 CO2

FOTOSÍNTESIS

O2 CO2

Balance:O2 CO2

LOS VEGETALES COMO PRODUCTORES DE MATERIA ORGÁNICA


ESPECTRO VISIBLE DE LA LUZ


RADIACIÓN LONGITUD DE ONDA FRECUENCIA ( hz)

no visiblehertziana (radio, TV) 10.000 Km hasta 1 m 3 .10^5 – 3 . 10^7

Infrarrojos 1 m hasta 0.76 micrómetros 3 . 10^ 11- 3 . 10^14

VISIBLE

rad. Roja 760 - 640 nm >4 . 10^14

rad. Anaranjada 640 - 580 nm

rad. Amarilla 580 - 530 nm

Rad. Verde 530 - 490 nm

rad. Azul 490 - 420 nm

Rad. Violeta 420 - 390 nm < 7 . 10^14

no visible

Ultravioleta 390 - 10 nm 7 . 10^14 – 3 . 10^16

rayos X <10 nm 3 . 10^16 – 6 . 10^19

rayos gamma 6 . 10^19 – 3 . 10^21

rayos cósmicos > 3 . 10^21


SISTEMA DE PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOSSe encuentran en las plantas superiores eucariotas en las membranas tilacoidales de sus cloroplastos.Los principales: A.- Clorofilas de emisión verde-azuladas (clorofilas “diana”):

Clorofila a 683 (absorción a 683 nm en el rojo)Clorofila a 700 (absorción a 700 nm también en el rojo)

B.- Clorofilas de emisión amarillo-verdosas:

Clorofila b C.- Pigmentos isoprenoides:

Carotenoides, de emisión anaranjadaXantofilas, de emisión amarilla.


Espectro de absorción de los pigmentos fotosintéticos

Clorofila b

Carotenoides Clorofila a


ESTRUCTURA DE LA CLOROFILA

Anillo de porfirina

Cola de fitol

Su función es absorber la luz

Mantiene la clorofila integrada en la membrana fotosintética

Los dobles enlaces alternativos permiten la descolocación de los

electrones favoreciendo la pérdida de uno hacia

un aceptor.


Fotosistemas

Centro de reacción

Moléculas antena

Fotón

Atrapan fotones de diferente longitud de onda.

Contiene dos moléculas de clorofila a y los electrones

que liberan son enviados a la cadena de transporte

electrónico.

Cuando una molécula se excita transfiere energía a las cercanas por un proceso de resonancia y así hasta el centro de reacción.

Fotosistema I (PSI)

Fotosistema II (PSII)

LocalizaciónAbsorción maxima del

centro de reacción

Membranas de tilacoides no apilados

Grana

700 nm

680 nm


Fase luminosa de la fotosíntesis: transporte de electrones

+0,8

+0,6

+0,4

+0,2

0

-0,2

-0,4

Feofitina

Feofitina QA

QA QB

QB Cit b6f

Cit b6f Pc

PcP680

PS IIFotones

Fotones

2e -

Ao

Ao A1

A1 Fx

Fx FA

FA FB

FB

Ferredoxina

Ferredoxina

P700

PS I

NADPH

NADP+

ATP

ADP + Pi

Luz

H2O

Fotólisis

2e -

2e -


Fase luminosa de la fotosíntesis: fotofosforilación

Pc

H+H+

2 H+

H+

H+

OH -

OH -

OH -

OH -

P700

ATP

NADPH

P680

QA

LuzEstroma

Espacio tilacoidal

Fe

NADP+H+

H+

H+

QB

Cit b6f

Membrana tilacoidal

PS IIPS I

H+H2O

1/2 O2

ADP + PiH+

Luz

2e-


Fotofosforilación cíclica

Pc

Luz

Fe

H+

H+

Cit b6f

e -

PS I


6

6

6

(12)

(12)


Etapas del ciclo de Calvin

6 GAP5 GAP

3 RuP

3 RuBP

3 CO26 PGA

6 BPG

6 GAP

Ribulosa fosfato

NADPH

NADP+

ATP

ADP + PiADP + Pi

ATP

CO2

1 GAP

Ribulosa bifosfato

Gliceraldehído -3-fosfato



1,3-bifosfoglicérico

3-fosfoglicérico

RUBISCO


Formación de dos moléculas de PGA

C

CH2OPO32 -

OH

HC

CH2OPO32 -

C

OH

O H+C

O

O-

C

CH2OPO32 -

OH

HC

CH2OPO32 -

C

OH

O

C

O

O- O

H

H

+

C

OH

CH2OPO32 -

C

OOH

H

CH2OPO32 -

HC OH

COOH

+

La condensación de la RuBP con CO2 y su escisión en dos moléculas de PGA sucede en el estroma.

Este proceso tiene lugar gracias a la intervención de la ribulosa bifosfato-carboxilasa o RUBISCO.

RuBP Intermediario

PGA


0 10 20 30 40 500

20

40

60

80

100

Asi

mila

ción

de

CO

2 (

mol

/l)

Factores que condicionan el rendimiento fotosintético (I)

0 5 10 15 20 25 30

20018016014012010080

6040200

mm

3 d

e O

2/h

ora

Concentración de CO2 (mol/l)

123 lux

21,9 lux

6,31 lux

1,74 lux

0,407 lux

Intensidad de la luz (x104 erg/cm2/seg)

0,5% O2

20% O2

El aumento de CO2 incrementa

el rendimiento de la fotosíntesis.

El aumento de O2 disminuye la

eficacia de la fotosíntesis.


Inte

nsi

da

d f

oto

sin

tétic

a

Humedad

0 10 20 30 40 10 20 30 40

50

100

150

200

250

300

350

400

0

mm

3 d

e

O2/

ho

ra

Factores que condicionan el rendimiento fotosintético (II)

Temperatura (oC)

Al disminuir la humedad se produce una sensible

disminución de la fotosíntesis.

El rendimiento fotosintético aumenta con la temperatura hasta un punto máximo (Tª óptima de actividad enzimática).


500 7006004000

20

40

60

80

100

120

Inte

nsi

da

d f

oto

sin

tétic

aIntensidad luminosa

Factores que condicionan el rendimiento fotosintético (III)

Planta de sombra

Planta de sol

Longitud de onda (nm)Ta

sa r

ela

tiva

de

fo

tosí

nte

sis

La fotosíntesis es proporcional a la

intensidad de luz hasta un punto en el que su

rndimiento se estabiliza.

El tipo de luz: el rendimiento óptimo se

realiza con luz roja o azul.


2 NH4 + 3 O2 2 NO2 + 4 H+ + 2 H2O

+ -

QuimiosíntesisQUIMIOSÍNTESIS DEL NITRÓGENO

QUIMIOSÍNTESIS DEL AZUFRE

QUIMIOSÍNTESIS DEL HIERRO

QUIMIOSÍNTESIS DEL HIDRÓGENO

2 NO2-

2 NO2 + O2 2 NO3- -

H2S + 2 O2 SO42- + 2 H+

HS - + O2 + H+ SO + H2O

2 SO + 2 HO2 + 3 O2 2 SO42- + 4 H+

S2O32- + H2O + 2 O2 SO4

2- + 2 H+

4 Fe2+ + 4H+ + O2 4 Fe3+ + 2 H2O

6 H2 + 2O2 + CO2 (CH2O) + 5 H2O

5 H2 + 2 HNO3 N2 + 6 H2O


Origen del grupo amino de los aminoácidos

Ácido - cetoglutárico Ácido glutámico

Glutamato

deshidrogenas

a

Mediante sucesivas desaminaciones y transaminaciones, se van obteniendo

los restantes aminoácidos.

SÍNTESIS DEL ÁCIDO GLUTÁMICO


Gluconeogénesis

Láctico

Oxalacético

Málico

Oxalacético Fosfoenolpirúvico

Pirúvico

ADP

NAD+

2 - fosfoglicérico

3 - fosfoglicérico

1,3 - bifosfoglicérico

Gliceraldehido -3-fosfato

Fosfoenolpiruvato carboxiquinasa GDP

Pirúvico

ADPATP

NAD+

Gliceraldehido -3-fosfato y dihidroxiacetona -3- fosfato

Fructosa -1,6- bifosfato

Fructosa -6- fosfatoFructosa -6- fosfato

Glucosa -6- fosfato

GlucosaGlucosa

NADH + H+ H+ + NADH

+ H+NADH

ATP

ADP Fructosa -1,6 -bifosfatasa

ADP Glucosa -6 -fosfatasa

biología. 2º bachillerato metabolismonutriciÓn conjunto de procesos de intercambio de materia y...

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