fotosíntesis y respiración celular
TRANSCRIPT
Fotosíntesis
Respiración
celularAnaeróbica (sin Oxígeno)
Aeróbica ( con Oxígeno)
¿Qué elementos presentes en el aire
entran y salen en la hoja de una
planta?
Fotosíntesis
Fotos = luz y síntesis = formación de
sustancias.
Es un proceso biosintético por medio del cual
la planta es capaz de sintetizar materia
orgánica a partir de las moléculas inorgánicas
que encuentra en el medio utilizando la
energía lumínica.
Es un proceso anabólico.
Organismos que realizan la
fotosíntesis
Los organismos que realizan fotosíntesis reciben el
nombre de foto-autótrofos e incluyen a las plantas
verdes, las algas y algunas bacterias.
Los organismos foto autótrofos obtienen energía y
carbono del entorno físico y lo utilizan para producir
su comida. Mediante el proceso de fotosíntesis
elaboran azúcares y otros compuestos usando la luz
solar como fuente de energía y el dióxido de carbono
como fuente de carbono.
La mayoría de las bacterias, muchos
protistas, todos los hongos y animales son
incapaces de obtener energía y carbono de
dicho entorno, y reciben el nombre de
heterótrofos, esto es, se alimentan de
autótrofos, de otros heterótrofos y desechos
orgánicos.
Organela que lleva a cabo la
fotosíntesis
Cloroplastos son estructuras en forma de
balón de futbol.
Miden entre 2 y 6 micras, es aquí donde
ocurre el proceso.
Cada célula tiene entre 25-75 cloroplastos
aunque puede variar.
Partes del cloroplasto
Región externa se compone de doble
membrana:
Membrana externa: cubre, protege e
intercambia sustancias.
Región interna: sistema interno de
membranas:
Estroma: matriz de sustancia líquida
Tilacoide: saco o bolsa rodeada de
membrana interna.
Grana: apilamiento de tilacoides.
Lamela: puentes de unión entre los grana.
Lumen: canal o espacio interno entre grana y
lamelas.
¿En qué consiste
la fotosíntesis? La fotosíntesis se lleva a cabo en dos etapas
conocidas como fase obscura y fase
luminosa.
1. Fase luminosa
En esta fase las primeras reacciones requieren
luz para dar inicio al proceso y se lleva a cabo en
la membrana de los grana.
Dentro de esta fase se consideran dos grupos de
reacciones: las no cíclicas(acíclica) y las cíclicas.
Durante las reacciones no cíclicas la fotosíntesis
se realiza en dos sitios conocidos como
fotosistemas I y II; mientras que en las reacciones
cíclicas solo participa el fotosistema I.
Fotofosforilización acíclica
(fotosistema I y II)
1. La luz es absorbida por la clorofila.
Desprende dos electrones, a la vez rompe la
molécula de agua (fotólisis).
Como consecuencia se libera una molécula
de oxígeno que pasa a la atmósfera y es
respirado luego por los seres vivos.
2. Se forma un flujo de electrones que permiteunir el ADP (adenosin difosfato) al Pi (ácidofosfórico) para formar el ATP (adenosintrifosfato).
ADP + Pi ATP
3. Los electrones se descargan sobre unasustancia llamada NADP+ que adquiere los 2 e-H provenientes de la hidrólisis del agua.
Para formar el Nicotínamida AdenínDinucleótido Fosfato diHidrogenado
NADP+ + 2H+ NADPH2
Fotofosforilización cíclica
(fotosistema I)
1. Se realiza de forma idéntica al proceso
acíclico hasta llegar a la clorofila 700.
2. Los 2e- que llegan a esta clorofila se
devuelven hasta la 680 y cierra el ciclo.
3. No se produce el NADPH2 solamente el ATP.
Eventos importantes
La energía es absorbida por la molécula de
clorofila.
Se descompone la molécula de agua.
Se forma el ATP y el NADPH2
Desprendimiento de oxígeno.
Convierte la energía radiante en energía
química.
Fase oscura (ciclo de Calvin)
No requiere de energía lumínica.
1. Fijación de la molécula de carbono: Inicia
cuando un azúcar de 5 carbonos (ribulosa
difosfato), se une al CO2 para juntos formar una
molécula de 6 C, que termina rompiendose en
dos moléculas de 3C.
2. Sínetsis del fofogliceraldehído (PGAL): el
ATP devuelve la energía y el NADPH2, los
hidrógenos que transportaba a la molécula de
3C como resultado se forma el PGAL.
3. Formación de compuestos orgánicos: el
PGAL puede dar origen a la glucosa, fructosa,
almidón y también formar glicerol y ácidos
grasos para formar grasas y aminoácidos
(proteínas)
Eventos importantes
Síntesis de glucosa.
Consumo de CO2
Se forma el PGAL a partir de la molécula de
3C.
Se obtiene moléculas orgánicas.
Fase lumínica Fase oscura
La clorofila absorbe la energía. El CO2 se incorpora a un azúcar
de 5C y se forma una molécula
de 6C.
La energía rompe la molécula de
agua y produce ATP a partir de
ADP + Pi
Se rompe la molécula de 6C en
dos moléculas de 3C.
El NADP atrapa los H y se libera
oxígeno.
La molécula de 3C se convierte
el PGAL.
Ocurre en los tilacoides Ocurre en el estroma
Importancia de la fotosíntesis
Produce la transformación de la energía
luminosa en energía química, necesaria y
utilizada por los seres vivos.
Se libera oxígeno que será utilizado en la
respiración aeróbica oxidante de los seres
vivos.
De este proceso depende la energía
almacenada en combustibles fósiles como
carbón, petróleo y gas natural.
Permite el equilibrio necesario entre los seres
autótrofos y heterótrofos el cual no sería
posible si este proceso.
La diversidad de la vida existente en la Tierra
depende principalmente de la fotosíntesis.
Actividad de cierre
1. ¿Qué sustancias necesitan las plantas pararealizar la fotosíntesis?
1. ¿Quienes realizan el proceso de fotosíntesis?
1. ¿Qué pigmento es el encargado de captar laenergía de la luz solar?
1. ¿Qué gas es liberado al aire como subproductode la reacción?
1. Señala dos razones por la que es importante lafotosíntesis para los seres vivos.
Respiración
celular
RESPIRACIÓN CELULAR Es aquella función vital en la cual el oxígeno
degrada a la glucosa en dióxido de carbono y
agua, produciendo energía en forma de ATP
(adenosintrifosfato).
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12 H2O + ATP
1. RESPIRACIÓN
ANAERÓBICA
Es un proceso que no requiere de la
presencia de oxígeno y ocurre en el
citoplasma de las células.
Comprende los siguientes procesos:
Glucólisis y fermentación.
A) GlUCÓLISIS Es el proceso por medio la cual la glucosa se degrada
en dos moléculas de ácido pirúvico o piruvato
(C3H8O3)
Ocurre en el citoplasma
La ganancia de moléculas es de 2 ATP
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
B) FERMENTACIÓN Es la degradación parcial de la glucosa en ácido
láctico, etílico y acético.
El fin de la fermentación es para regenerar elNAD+ mas permitiendo que la glucólisis continúe yproduzca una provisión pequeña de ATP.
Comprende tres tipos: Alcohólica, láctica yacética.
ALCOHÓLICA Las levaduras puede realizar este proceso y otros
organismos produciendo:
Glucosa 2ácido etílico + 2CO2 + 2ATP
2 ácid pirúvicos + 2NADH 2 etanol + 2CO2 + 2NAD+
LÁCTICA Se produce en los músculos, en los glóbulos rojos y
otros organismos y cuando se almacena causa dolor
muscular. También es importante en la producción de
productos lácteos como quesos y yogurt.
Glucosa 2ácido láctico + 2CO2 + 2ATP
2 ácid pirúvicos + 2NADH 2 acid láctico + 2CO2 + 2NAD+
ACÉTICA
Es una fermentación bacteriana que
transforma el alcohol en ácido acético o
vinagre. La materia prima para obtener
vinagre es el alcohol etílico.
2. RESPIRACIÓN
AERÓBICA
Es un proceso que se realiza por medio del
oxígeno, y la mayoría de sus reacciones
ocurren en la mitocondria.
Comprende los procesos denominados: el
puente, ciclo de krebs y el sistema de
citocromos (cadena respiratoria).
A) El PUENTE
Las moléculas de piruvato sufren ciertas reacciones
mediante las cuales pierden CO2 y se convierten en
acetato, además se desprenden iones de Hidrógeno
y electrones.
Ocurre en la mitocondria
Piruvato (3C) acetato(2C) + CO2 + 2 H+ + 2e-
B) CICLO DE KREBS
(ÁCIDO CÍTRICO) Ocurre en la mitocondria.
El acetato (2C) se combina con una molécula de
(4C) y da lugar a un citrato (6C).
El citrato desprende CO2 y se transforma en una
molécula de 5C, lo cual continua la
descarboxilación y pasa a ser (4C)
En esta etapa ocurre una total degradación de
los compuestos orgánicos.
3 H2O + acetato(2C) 2CO2 + 8H+ + 8e-
Glucólisis Ciclo de Krebs
Ocurre en el citoplasma Ocurre en la mitocondria
Se produce ácido pirúvico Se produce CO2 y agua
Se obtiene 2 ATP Se obtiene de 36 a 38 ATP
C) SISTEMA DE CITOCROMOS
(CADENA RESPIRATORIA)
Se representa cómo ocurre la transferencia
de e- y la eficiente producción de energía.
Es la responsable de la producción de la
mayor cantidad de ATP que se produce en la
respiración (32 – 34 ATP).
6ATP + 6Pi + 4H+ + 4e- + O2 6ATP + 2H2O
Cadena respiratoria
Importancia de la Respiración
Celular
Esta energía en forma de ATP es
aprovechada por los seres vivos en:
a. Trabajo mecánico llevado a cabo por la
contracción de las fibras musculares.
b. Transporte activo, en el transporte celular los
iones y moléculas contra sus gradientes de
concentración.
c. Producción de calor para los organismoscomo las aves y los mamíferos que dependendel calor generado internamente.
d. Industrialmente, se obtienen productos en elproceso de la fermentación tales comomedicamentos, yogurt, queso, sidra, vinos,licores, alcohol etílico.
FOTOSÍNTESIS RESPIRACION CELULAR
Se realiza en los Cloroplastos
en estroma y tilacoides.
Se realiza en el Citoplasma y
Mitocondrias.
Lo realizan seres autótrofos o
productores.
Lo realizan todos los seres
vivos tanto autótrofos,
heterótrofos y saprófitos.
Se realiza en presencia de luz
para efectuarse.
No necesita de la presencia de
luz para efectuarse.
Se utiliza o necesita agua y
CO2
Se produce o libera agua y
CO2
La energía lumínica se
transforma en energía
química.
La energía química se
transforma en energía calórica
o mecánica.
Se produce materia orgánica
(glucosa, almidón, fructosa,
proteínas, lípidos).
Se produce materia inorgánica
(agua, dióxido de carbono).
Se acumula energía. Se desprende energía.
Se desprende O2 Se consume O2
Proceso por el cual las
plantas producen millones
de toneladas de azúcar y
mantienen suficiente
oxígeno en la atmósfera.
Proceso transductor de energía
en la cual la molécula de
glucosa se oxida en presencia
de oxígeno liberando agua,
energía en forma de ATP y CO2
Cuanto mayor es la actividad
realizada por los seres vivos
autótrofos, mayor en la dilución
de dióxido de carbono, lo cual
amortigua el efecto de
invernadero.
Permite que se realice trabajo
mecánico.
Elaboración de moléculas
orgánicas complejas a partir de
moléculas inorgánicas simples
La fermentación láctica es
fundamental en la producción
de muchos productos lácteos
como la mayoría de quesos y
yogurt.
Gracias por su
atención