la celula y fotosintesis bioquimica
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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
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CO2 + H20
C6H1206 + O2
Reacción simplificada
6CO2 + 6H20 C6H12O6 + 6O2
luz
clorofila
FOTOSINTESIS
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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
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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