FOTOSINTESIS Y FOTOSINTESIS Y RESPIRACIÓN RESPIRACIÓN

CELULAR.CELULAR.

DOCENTE: BRÍGIDA CARTES DOCENTE: BRÍGIDA CARTES RODRÍGUEZRODRÍGUEZ

ORIGEN DE CLOROPLASTOS Y ORIGEN DE CLOROPLASTOS Y MITOCONDRIAS.MITOCONDRIAS.

CLOROPLASTOSCLOROPLASTOS

MITOCONDRIASMITOCONDRIAS

METABOLISMO CELULARMETABOLISMO CELULAR

METABOLISMO: conjunto de reacciones METABOLISMO: conjunto de reacciones químicas y transformaciones energéticas químicas y transformaciones energéticas que ocurren en las células y son de gran que ocurren en las células y son de gran importancia para mantener vivo a los importancia para mantener vivo a los organismos. organismos.

METABOLISMO CELULARMETABOLISMO CELULAR

Reacciones Reacciones MetabólicasMetabólicas

AnabólicasAnabólicas o de Síntesis de nuevas

SustanciasEj: Fotosíntesis

Mediadas por enzimas

CatabólicasCatabólicas o de Destrucción(respiración

celular)

Según la energía

ExergónicasExergónicas (liberan energía)

EndergónicasEndergónicas(requieren energía)

Anabolismo Anabolismo

Reacciones de síntesis Reacciones de síntesis Requieren de energía (endergónicas)Requieren de energía (endergónicas) Obtienen energía de un grupo de fosfato del Obtienen energía de un grupo de fosfato del

ATP a una proteína, proceso llamado ATP a una proteína, proceso llamado FosforilaciónFosforilación

Ejemplo: FotosíntesisEjemplo: Fotosíntesis

Catabolismo.Catabolismo.

Reacciones de degradaciónReacciones de degradación Son exergónicasSon exergónicas La energía se almacena en las moléculas La energía se almacena en las moléculas

de ATPde ATP El ATP lo usa la célula para realizar varias El ATP lo usa la célula para realizar varias

funcionesfunciones Se involucran Se involucran reacciones de oxidaciónreacciones de oxidación de de

las moléculas orgánicas. las moléculas orgánicas.

Reacciones de oxidación Reacciones de oxidación y reducción. y reducción.

Reacción de oxidación:Reacción de oxidación:• Una molécula pierde electrones• Se oxida

Reacción de reducciónReacción de reducción• Una molécula gana electrones• Se reduce

Reacciones de oxidación Reacciones de oxidación y reducción.y reducción.

Ambas reacciones ocurren Ambas reacciones ocurren simultáneamente.simultáneamente.

Son reacciones acopladasSon reacciones acopladas Si se produce entre el Hidrógeno y el Si se produce entre el Hidrógeno y el

Oxígeno es un catabolismo aeróbico Oxígeno es un catabolismo aeróbico Si la molécula receptora es distinta del Si la molécula receptora es distinta del

Oxígeno se denomina Catabolismo Oxígeno se denomina Catabolismo Anaeróbico. Anaeróbico.

Tipos de reacciones Tipos de reacciones catabólicas en la célulacatabólicas en la célula

Tipos de Tipos de reaccionesreaccionescatabólicascatabólicas

Fermentación Respiración

FermentaciónFermentación

Degradación de compuestos orgánicos Degradación de compuestos orgánicos Ausencia de oxigeno Ausencia de oxigeno AnaeróbicoAnaeróbico Receptor de electrones es una molécula Receptor de electrones es una molécula

orgánica.orgánica.

Respiración.Respiración. Puede ocurrir en: Puede ocurrir en:

• En vegetalesEn vegetales• En animalesEn animales

Puede ser:Puede ser:• Aeróbica, si el receptor final es el oxígenoAeróbica, si el receptor final es el oxígeno• Anaeróbica, si el receptor final es una Anaeróbica, si el receptor final es una

molécula inorgánica como:molécula inorgánica como:- Sulfato: SO4- Sulfato: SO4 - Dióxido de carbono: CO2- Dióxido de carbono: CO2- Nitrato: NO3- Nitrato: NO3 - Carbonato: CO3- Carbonato: CO3

Respiración.Respiración.

Se pueden oxidar moléculas orgánicas Se pueden oxidar moléculas orgánicas tales como:tales como: Hidratos de carbonoHidratos de carbono Lípidos Lípidos ProteínasProteínas Ácido nucleico Ácido nucleico

Tipos de respiración Tipos de respiración Tipos de

Respiración.

Respiración Respiración Externa o pulmonarExterna o pulmonar

Respiración Respiración Interna o celularInterna o celular

Ocurre entre el alveoloPulmonar y la célula.

Se produce intercambio de CO2 Y O2

Degradación de la glucosa

Para formar CO2, H2O y ATP

RESPIRACIÓN RESPIRACIÓN CELULAR O INTERNACELULAR O INTERNA

Glucólisis y Respiración Glucólisis y Respiración (Catabolismo)(Catabolismo)

Catabolismo: Degradación de moléculas Catabolismo: Degradación de moléculas complejas para formar energías útiles complejas para formar energías útiles para la célulaspara la células

La principal fuente de energía para la La principal fuente de energía para la célula es la célula es la Degradación de la glucosa.Degradación de la glucosa.

La Degradación de la glucosa se divide La Degradación de la glucosa se divide en dos etapas:en dos etapas:

A.A. Glucólisis o glicólisis (o respiración Glucólisis o glicólisis (o respiración anaeróbica)anaeróbica)

B.B. Ciclo de Krebs (Respiración aeróbica)Ciclo de Krebs (Respiración aeróbica)

C.C. Cadena transportadora de electrones.Cadena transportadora de electrones.

A) Glucólisis

A) Glucólisis.A) Glucólisis. Secuencia de reacciones químicas que Secuencia de reacciones químicas que

ocurren en el citoplasma, sin oxígeno. Es una ocurren en el citoplasma, sin oxígeno. Es una reacción anaeróbica.reacción anaeróbica.

La glucosa se transforma a glucosa 6-fosfato La glucosa se transforma a glucosa 6-fosfato por una enzima denominada hexoquinasapor una enzima denominada hexoquinasa

La reacción requiere del Mg++La reacción requiere del Mg++ Se obtienen 2 moléculas de ácido pirúvicoSe obtienen 2 moléculas de ácido pirúvico Producción neta de 2 moléculas de ATPProducción neta de 2 moléculas de ATP Sustancias intermediarias: NAD (en su forma Sustancias intermediarias: NAD (en su forma

oxidada NAD+ y en su forma reducida NADH)oxidada NAD+ y en su forma reducida NADH)

A)GlucólisisA)Glucólisis Este proceso también se conoce como Este proceso también se conoce como

Fermentación láctica:Fermentación láctica: En este proceso el ácido pirúvico En este proceso el ácido pirúvico

produce 2 moléculas de ATP, ocurre en produce 2 moléculas de ATP, ocurre en las células musculares en condiciones de las células musculares en condiciones de esfuerzo físico, cuando la demanda esfuerzo físico, cuando la demanda energética es alta y no hay demasiado energética es alta y no hay demasiado oxígeno disponible.oxígeno disponible.

En presencia de oxígeno, el ácido En presencia de oxígeno, el ácido pirúvico se transforma en acetil-CoApirúvico se transforma en acetil-CoA

b) Respiración o ciclo de b) Respiración o ciclo de KrebsKrebs

Serie de reacciones químicas. Ocurre en las Serie de reacciones químicas. Ocurre en las mitocondrias en presencia de oxígenomitocondrias en presencia de oxígeno

Para ingresar al ciclo de Krebs el ácido Para ingresar al ciclo de Krebs el ácido pirúvico se debe transformar en acetil- coApirúvico se debe transformar en acetil- coA

b) Respiración o ciclo de b) Respiración o ciclo de KrebsKrebs Como consecuencia se forma una molécula Como consecuencia se forma una molécula

de NADH y se libera una molécula de CO2 de NADH y se libera una molécula de CO2 que sale de la célula.que sale de la célula.

Además de otras moléculas como el Además de otras moléculas como el FADH2 (flavin adenina dinucleótido), GTP FADH2 (flavin adenina dinucleótido), GTP que finalmente se transforman en ATPque finalmente se transforman en ATP

RESPIRACIÓN O CICLO DE KREBS

También llamado ciclo del ácido cítrico o ciclo de losácidos tricarboxílicos

c) Cadena transportadora c) Cadena transportadora de electrones. de electrones.

Ocurre en las membranas internas de la Ocurre en las membranas internas de la mitocondria que aceptan y transfieren mitocondria que aceptan y transfieren electrones.electrones.

El NADH y el FADH2 ceden sus electrones de El NADH y el FADH2 ceden sus electrones de una molécula a otra liberando energíauna molécula a otra liberando energía

Por otra parte los electrones se unen al Por otra parte los electrones se unen al oxígeno, aceptor final de la cadena por lo que oxígeno, aceptor final de la cadena por lo que se forma una molécula de aguase forma una molécula de agua

Debido al transporte de electrones, se Debido al transporte de electrones, se sintetiza ATP a partir del ADP y fosfato sintetiza ATP a partir del ADP y fosfato inorgánico, proceso conocido como inorgánico, proceso conocido como Fosforilación oxidativa.Fosforilación oxidativa.

Como resultado final de la Como resultado final de la transformación de la glucosa hasta Co2 y transformación de la glucosa hasta Co2 y agua, se obtienen 38 moléculas de ATPagua, se obtienen 38 moléculas de ATP

FOTOSÍNTESIS.FOTOSÍNTESIS.

Fotosíntesis:Fotosíntesis:

Proceso que permite la incorporación de Proceso que permite la incorporación de energía desde el ambiente al mundo orgánico energía desde el ambiente al mundo orgánico (E. lumínica a E. química) (E. lumínica a E. química)

Proceso que llevan a cabo los organismos Proceso que llevan a cabo los organismos autótrofos (plantas, algas y algunas bacterias), autótrofos (plantas, algas y algunas bacterias), en el cual a partir del agua, dióxido de carbono en el cual a partir del agua, dióxido de carbono y energía lumínica se produce oxígeno y y energía lumínica se produce oxígeno y glucosa.glucosa.

Ocurre en las hojas, formada de células y esta Ocurre en las hojas, formada de células y esta a su vez, tienen los cloroplastos que en su a su vez, tienen los cloroplastos que en su interior tienen los tilacoide (formando granas)interior tienen los tilacoide (formando granas)

Fotosíntesis.Fotosíntesis.

En la membrana de los Tilacoides se encuentra la En la membrana de los Tilacoides se encuentra la Clorofila, encargada de captar la luz solar o fotones Clorofila, encargada de captar la luz solar o fotones (partículas portadoras de energía electromagnética).(partículas portadoras de energía electromagnética).

La fotosíntesis se divide en dos fases:La fotosíntesis se divide en dos fases:

1.1. Fase primaria, lumínica o dependiente de la luzFase primaria, lumínica o dependiente de la luz:: • Ocurren reacciones de captura de energíaOcurren reacciones de captura de energía• Ocurren en los Tilacoides de los cloroplastoOcurren en los Tilacoides de los cloroplasto

2.2. Fase secundaria, oscura o independiente de la luzFase secundaria, oscura o independiente de la luz: : • Ocurren reacciones de fijación del carbonoOcurren reacciones de fijación del carbono• Ocurre en el estromaOcurre en el estroma

1. Fase primaria, lumínica o 1. Fase primaria, lumínica o dependiente de la luzdependiente de la luz

Ocurre solo en el día en presencia de Ocurre solo en el día en presencia de fotones (unidades de energía lumínica)fotones (unidades de energía lumínica)

Estos activan o energizan la clorofila Estos activan o energizan la clorofila Los electrones son capturados por los Los electrones son capturados por los

aceptores primarios de electrones: NADP+ aceptores primarios de electrones: NADP+ (oxidado) y al NADPH (reducido).(oxidado) y al NADPH (reducido).

y luego pasan a lo largo de una serie de y luego pasan a lo largo de una serie de proteínas que forman la cadena proteínas que forman la cadena transportadora de electrones para formar transportadora de electrones para formar ATP (Fotofosforilación)ATP (Fotofosforilación)

1. Fase primaria, 1. Fase primaria, lumínica o dependiente lumínica o dependiente de la luzde la luz

En el traspaso de electrones se forman En el traspaso de electrones se forman moléculas de ATP que son aportes moléculas de ATP que son aportes energéticos para la célulaenergéticos para la célula

Se produce la fotólisis del agua: Consiste en Se produce la fotólisis del agua: Consiste en la hidrólisis de esta molécula, produciendo la hidrólisis de esta molécula, produciendo O2, y protones de Hidrógeno (H+). Los H+ O2, y protones de Hidrógeno (H+). Los H+ se acumulan y el O2 es liberado al medio se acumulan y el O2 es liberado al medio externo.externo.

2. Fase secundaria, oscura o 2. Fase secundaria, oscura o independiente de la luzindependiente de la luz

También llamado Ciclo de Calvin.También llamado Ciclo de Calvin. En esta etapa no se necesita luz.En esta etapa no se necesita luz. Recibe también el nombre de Fijación del Recibe también el nombre de Fijación del

carbono.carbono. Se distinguen los siguientes pasos:Se distinguen los siguientes pasos:

Fijación del Co2Fijación del Co2 Reducción del Co2 fijado.Reducción del Co2 fijado.

Fijación del Co2Fijación del Co2

El Co2 atmosférico se une a una El Co2 atmosférico se une a una molécula de 5 carbonos (Ribulosa molécula de 5 carbonos (Ribulosa difosfato) formando un compuesto difosfato) formando un compuesto inestable de 6 carbonos. Finalmente se inestable de 6 carbonos. Finalmente se divide formando 2 moléculas de tres divide formando 2 moléculas de tres carbonos.carbonos.

Reducción del Co2 fijado.Reducción del Co2 fijado.

Se produce la biosíntesis de glúcidos, Se produce la biosíntesis de glúcidos, aminoácidos y ácidos orgánicos.aminoácidos y ácidos orgánicos.

FASE DEPENDIENTEFASE DEPENDIENTE FASE INDEPENDIENTEFASE INDEPENDIENTE

LugarLugar

Presencia o Presencia o ausencia de luzausencia de luz

conceptoconcepto

Sustancias Sustancias intermediariasintermediarias

Importancia Importancia biológicabiológica

Otros aspectosOtros aspectos

ECUACION FINAL DE LA RESPIRACIÓN ECUACION FINAL DE LA RESPIRACIÓN CELULAR.CELULAR.

ECUACION FINAL DE LA FOTOSÍNTESIS.ECUACION FINAL DE LA FOTOSÍNTESIS.

FotosíntesisFotosíntesis Respiración celularRespiración celular

Fórmula Fórmula

Lugar Lugar

Reactantes Reactantes

Productos Productos

Ganancia neta Ganancia neta de energíade energía

Origen evolutivoOrigen evolutivo

Organelo Organelo

Otros aspectosOtros aspectos

Acetil-coAAcetil-coA

Otros nombres: S-Acetil coenzima AFórmula molecular: C23H38N7O17P3S