METABOLISMO
Metabolismo. Conjunto de reacciones químicas que sufren los nutrientes en el interior de las células, para satisfacer las necesidades de materia y energía (sistema abierto) Rutas metabólicas (reguladas por enzimas) ruta metabólica A E1 B E2 C E3 D Objetivo: homeostasis: medio interno constante 1. Incorporar 2. Transformar sustancias en materia propia 3. Fabricar componentes celulares 4. Degradar moléculas 5. Obtener energía 2 fases: anabolismo (formar) catabolismo (destruir)
Anabolismo: A + B (materia simple (orgánica ó inorgánica)) + Energía AB (materia orgánica compleja) Autotrofo (fuente de C y N (materia) inorgánico) Fotosíntesis (energía la luz) Del C Del N Quimiosíntesis (energía de moléculas-reacciones químicas) Del C Del N heterótrofo (fuente de C y N (materia) orgánico) Fotosintético Quimiosintético Catabolismo: AB (materia org. compleja) A + B (materia simple(orgánica ó inorgánica)) + Energía Respiración (aceptor de electrones: molécula inorgánica) Aerobia: O 2 Anaerobia: NO 3-, SO -2 4.. Fermentación (aceptor de electrones: molécula orgánica)
FOTOSINTESIS QUIMIOSINTESIS FUENTE DE ENERGIA LUZ REACCIONES QUIMICAS PODER REDUCTOR VIENE DEL AGUA VIENE DE LA OXIDACIÓN DE COMPUESTOS QUE SE OXIDAN.
Tipos metabólicos Materia Energía Autótrofos Fotosíntesis FOTOLITOTROFOS Plantas verdes Cianofíceas Bacterias fotosintéticas Protistas fotosintéticas (algas) quimiosíntesis QUIMIOLITOTROFOS Bacterias nitrificantes Metanobacterias Heterótrofos FOTOORGANOTROFOS Bacterias rojas no sulfurosas QUIMIOORGANOTROFOS Animales Hongos Bacterias no fotosintéticas Protistas no fotosintéticas (protozoos
EL ATP COMO VECTOR DE ENERGÍA Intermediario energétivo Almacena y libera la energía (pronto uso) 7,3 Kcal mol
ATP ADP + + ENERGIA AMP + + + ENERGIA
ATP ANABOLISMO CATABOLISMO TRANSPORTE ACTIVO MOVIMIENTO ADP + Pi + E
ANABOLISMO Autótrofos (materia inorgánica + E --- materia orgánica ) Quimiosintéticos: Del carbono Del nitrógeno Fotosíntesis: carbono Del nitrógeno Biosíntesis Glucosa Ácidos grasos aminoácidos
ANABOLISMO AUTOTROFOS QUIMIOSINTETICOS MATERIA INORGANICA + E (reacciones químicas) MATERIA ORGÁNICA QUIMIOSINTESIS DEL CARBONO CARBONO INORGANICO (CO 2 ) + E (reacciones químicas) CARBONO ORGANICO (C 6 H 12 O 6 ) BACTERIAS NITRIFICANTES NITROSIFICACIÓN: Nitrosomonas y nitrosococus NH 3 + O 2 NITRIFICACION: Nitrobacter HNO 2 + O 2 HNO 2 + ENERGIA (ATP) HNO 3 + ENERGIA (ATP) SULFOBACTERIAS INCOLORAS SH 2 + O 2 H 2 SO 4 + ENERGIA (ATP)
AUTOTROFOS QUIMIOSINTETICOS MATERIA INORGANICA + E (reacciones químicas) MATERIA ORGÁNICA QUIMIOSINTESIS DEL NITROGENO NITROGENO INORGANICO (N 2 ) + E (reacciones químicas) Nitrogenasa Fe/M o Bacterias vida libre: Azotobacter Clostridium Simbióticas: Rhizobium (en raíces de leguminosas) Cianobacterias (Fotosinteticos) NITROGENO ORGANICO (aminoácido) Materia orgánica (oxidación) Energía
FOTOSINTESIS QUIMIOSINTESIS FUENTE DE ENERGIA LUZ REACCIONES QUIMICAS PODER REDUCTOR VIENE DEL AGUA VIENE DE LA OXIDACIÓN DE COMPUESTOS QUE SE OXIDAN.
FOTOSINTESIS anabolismo-autótrofo-fotosintético MATERIA INORGANICA + E (LUZ) MATERIA ORGÁNICA FOTOSINTESIS DEL CARBONO CARBONO INORGANICO (CO 2 ) + E (LUZ) CARBONO ORGANICO (C 6 H 12 O 6 ) 48 hv 6 CO 2 + 6 H 2 O + 686 kcal/mol C 6 H 12 O 6 + 6 O 2
FASE LUMINICA-fotosistemas Localización de los fotosistemas Complejo antenal
Composición de los fotosistemas Complejo antenal Dador de electrones Clorofila diana Receptor de electrones Centro de reacción Fotosistema
Fase lumínica de la fotosíntesis Estroma Espacio intratilacoidal
-0,8 0 Fotosistema I Fotosistema II +1
-0,4 Pc +0,4 Fotosistema I
Fotofosforilación no cíclica y cíclica http://highered.mcgraw-hill.com/olc/dl/120072/bio12.swf http://www.euita.upv.es/varios/biologia/images/animaciones/animación11_12.pps
TEORIA QUIMIOSMOTICA Procesos de oxidación y reducción Mediante el transporte de electrones Producen un gradiente de protones Los protones pasan por las partículas F Se sintetiza ATP :FOTOFOSFORILACIÓN Ó FOSFORILACION FOTOSINTETICA
NADPH LUZ ATP O 2
FASE OSCURA- CICLO DE CALVIN MATERIA ORGANICA /(GLUCOSA)
FASE OSCURA NADPH MATERIA ORGANICA ATP CO 2
FOTOSINTESIS MATERIA INORGANICA + E (LUZ) MATERIA ORGÁNICA FOTOSINTESIS DEL NITROGENO NITROGENO INORGANICO (NO 3 -) + E (LUZ) NITROGENO ORGANICO (-NH 2 ) H NO 3 + H 2 O + E (LUZ) NH 3 + O 2 + H 2 O FASE LUMINICA: igual que la del carbono FASE OSCURA: se utiliza el NADPH y el ATP para reducir: O 2 H NO 3 H NO 2 - NH 2 -NH 2 BACTERIAS NITRIFICANTES (QUIMIOSINTESIS DEL CARBONO) NITROSIFICACIÓN: Nitrosomonas y nitrosococus NH 3 + O 2 HNO 2 + ENERGIA (ATP) NITRIFICACION: Nitrobacter HNO 2 + O 2 HNO 3 + ENERGIA (ATP) H NO 3
PLANTAS C 3 - FOTORRESPIRACIÓN FOTORRESPIRACIÓN - Oxidación de glúcidos en presencia de laluz AMBIENTE CALIDO Y SECO (se cierran los estomas aumenta el oxigeno) Ribulosa 1-5 difosfato + O 2 a. 3 fosfoglicerido + a. glicolico C.Calvin CO 2
CLIMA TROPICAL: C 4 PEP (3C) + CO 2 a. oxalacético (4C) C 4 Ruta de Hatch-Slack CO 2 C. Calvin
PLANTAS CAM Estas plantas deben su nombre a Crassulacean acid metabolism (en castellano metabolismo ácido de las crasuláceas). Estas se caracterizan por presentar carboxilaciones separadas en el tiempo, es decir absorben CO 2 durante la noche fijándolo y realizan la fotosíntesis durante el día. Así evitan la transpiración, ya que cierran los estomas durante el día. Normalmente son plantas adaptadas a climas extremos, como un desierto. Ejemplos son los crasuláceas, bromeliáceas, cactus,.
Factores del rendimiento de la fotosíntesis TEMPERATURA: INTENSIDAD DE LUZ CONCENTRACION DE O CONCENTRACION DE CO HUMEDAD
BIOSINTESIS DE LA GLUCOSA Formación de la glucosa por parte de los seres vivos (Fotosíntesis ) GLUCOSA GLUCONEOGENESIS Ácidos grasos glioxisomas Acido pirúvico Ácido láctico Degradación de aminoácidos fermentación
BIOSINTESIS DE LOS ACIDOS GRASOS Formación de los ácidos grasos por parte de los seres vivos (Fotosíntesis ) ACIDOS GRASOS mitocondria Acetil coenzima A Ácido pirúvico Degradación de aminoácidos glucosa
BIOSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS Formación de los aminoácidos por parte de los seres vivos (Fotosíntesis ) Componentes de la glicolisis AMINOACIDOS Ácidos Krebs Acetil coenzima A GRUPO AMINO: a partir del ion amonio.