Fotosíntesis y Respiración Celular

Transcripción

1 Fotosíntesis y Respiración Celular INTRODUCCIÓN La energía lumínica es capturada por las plantas verdes y otros organismos fotosintéticos, que la transforman en energía química fijada en moléculas como la glucosa. Estas moléculas son luego degradadas dentro de las células, liberando energía química y calor al sistema metabólico vía respiración celular. 1

2 FOTOSÍNTESIS Y RESPIRACIÓN CELULAR FOTOSÍNTESIS Proceso anabólico y endergónico que utiliza la energía luminosa (fotones) para convertir el CO2 y el H2O en materia orgánica (glucosa). enzimas 6 CO H 2 O + energía de luz C 6 H 12 O O 2 clorofila 2

3 NATURALEZA DE LA LUZ Si la luz blanca se hace pasar por un prisma, esta se descompone en todo el espectro de luz visible, que va de 400 (luz violeta) a 700 nanómetros (luz roja), siendo los 400 la longitud de onda de mayor energía. Sin embargo, la luz que es aprovechada por la fotosíntesis es una parte de este espectro de luz visible. PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS Los pigmentos son moléculas que absorben luz en una cierta longitud de onda y la que no absorben la reflejan, la cual se ve como el color. El principal pigmento en plantas y algas es clorofila. 3

4 CLOROPLASTOS FASES DE LA FOTOSÍNTESIS 4

5 FASE DEPENDIENTE DE LA LUZ O REACCIÓN DE HILL Aceptor Primario de Electrón Generación de energía 2 Aceptor Primario de Electrón 3 Luz NADP Luz 1 Centro de Reacción Clorofila Fotosistema II Centro de Reacción Clorofila Producción de NADPH Fotosistema I 2 H + 1/2 O 2 Fotólisis del agua FASE DEPENDIENTE DE LA LUZ O REACCIÓN DE HILL Lugar donde se realiza: membranas de los tilacoides Reactantes: H 2 O, ADP y NADP + Productos: O 2, ATP y NADPH Resumen del proceso: Fotólisis del agua Foto-oxidación de los pigmentos Foto-fosforilación de ATP Fotorreducción del NADP + 5

6 FASE INDEPENDIENTE DE LA LUZ O CICLO DE CALVIN Lugar donde se realiza: estroma Reactantes: ATP, NADPH y CO 2 Productos: moléculas orgánicas (glucosa, aminoácidos, ácidos grasos) Resumen del proceso: Fijación del CO 2 atmosférico Ciclo de Calvin RESUMEN FOTOSÍNTESIS 6

7 RESPIRACIÓN CELULAR Serie de reacciones mediante las cuales la célula degrada moléculas orgánicas y produce energía. Todas las células vivas llevan a cabo respiración celular para obtener la energía necesaria para sus funciones. Usualmente se usa glucosa como materia prima, la cual se metaboliza a CO2 y H2O, produciéndose energía que se almacena como ATP (adenosin trifosfato). RESPIRACIÓN CELULAR La respiración celular es un proceso redox, en el que la glucosa se oxida a CO2 y el O2 se reduce a agua. 7

8 MITOCONDRIA RUTA DE LA RESPIRACIÓN CELULAR La respiración celular se divide en pasos y sigue distintas rutas en presencia o ausencia de oxígeno: Respiración aeróbica en presencia de oxígeno. Respiración anaeróbica en ausencia de oxígeno. Ambos procesos comienzan con la glucólisis! 8

9 GLUCÓLISIS Es la conversión de glucosa en dos moléculas de ácido pirúvico. Ocurre en el citoplasma y es anaeróbica. RUTAS QUE PUEDE SEGUIR EL PIRUVATO 9

10 RESPIRACIÓN AERÓBICA FORMACIÓN DE ACETIL -CoA Es la conversión del ácido pirúvico (3 C) en Acetil (2 C); el cual se une a la coenzima A. Se produce una molécula de CO2 y NADH. RESPIRACIÓN AERÓBICA CICLO DE KREBS 10

11 RESPIRACIÓN AERÓBICA RESPIRACIÓN AERÓBICA CADENA RESPIRATORIA Y FOSFORILACIÓN OXIDATIVA 11

12 RESPIRACIÓN AERÓBICA BALANCE ENERGÉTICO RESPIRACIÓN ANAERÓBICA FERMENTACIÓN Es la degradación de la glucosa y liberación de energía utilizando sustancias orgánicas como aceptores finales de electrones. Fermentación Alcohólica: Este tipo de fermentación produce alcohol etílico y CO2, a partir del ácido pirúvico. Es llevada a cabo por las células de levadura. Fermentación Láctica: Convierte el ácido pirúvico en ácido láctico. Al igual que la alcohólica, es anaeróbica y tiene una ganancia neta de 2 ATP por cada glucosa degradada.. 12

13 RESPIRACIÓN ANAERÓBICA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA RESPIRACIÓN ANAERÓBICA FERMENTACIÓN LÁCTICA 13

14 RESPIRACIÓN ANAERÓBICA CICLO DE CORI El ciclo de Cori involucra la utilización del lactato producido por tejidos no-hepáticos (músculo y eritrocitos) como fuente de carbono para la gluconeogénesis hepática. 14