miércoles, 13 de diciembre de 2017

Práctica No. 5 respiración celular y fotosíntesis.

Los procesos metabólicos que permiten a la célula la obtención de energía los podemos ver en dos grandes vías:

La respiración celular y la fotosíntesis.

Durante la respiración celular, una molécula de glucosa se degrada poco a poco en dióxido de carbono y agua. A lo largo del camino, se produce directamente un poco de ATP en las reacciones que transforman a la glucosa. No obstante, más tarde se produce mucho más ATP en un proceso llamado fosforilación oxidativa. La fosforilación oxidativa es impulsada por el movimiento de electrones a través de la cadena de transporte de electrones, una serie de proteínas embebidas en la membrana interna de la mitocondria.
Estos electrones provienen originalmente de la glucosa y se trasladan a la cadena de transporte de electrones con ayuda de los acarreadores de electrones NAD+ y FAD que se convierten en NADH y FADH cuando adquieren esos electrones.
Para ver cómo una molécula de glucosa se convierte en dióxido de carbono y cómo se recolecta su energía en forma de ATP y NADH y FADH en una de las células de tu cuerpo, vamos a ver paso a paso las cuatro etapas de la respiración celular.
1.    Glucólisis. En la glucólisis, la glucosa —un azúcar de seis carbonos— se somete a una serie de transformaciones químicas. Al final, se convierte en dos moléculas de piruvato, una molécula orgánica de tres carbonos. En estas reacciones se genera ATP y NAD+ se convierte en NADH.
2.    Oxidación del piruvato. Cada piruvato de la glucólisis viaja a la matriz mitocondrial, que es el compartimento más interno de la mitocondria. Ahí, el piruvato se convierte en una molécula de dos carbonos unida a coenzima A, conocida como acetil-CoA. En este proceso se libera dióxido de carbono y se obtiene NADH.
3.    Ciclo del ácido cítrico. El acetil-CoA obtenido en el paso anterior se combina con una molécula de cuatro carbonos y atraviesa un ciclo de reacciones para finalmente regenerar la molécula inicial de cuatro carbonos. En el proceso se genera ATP, NADH Y FADH y se libera dióxido de carbono.
4.    Fosforilación oxidativa. El NADH y el FADH producidos en pasos anteriores depositan sus electrones en la cadena de transporte de electrones y regresan a sus formas "vacías" (NAD+ y FAD). El movimiento de los electrones por la cadena libera energía que se utiliza para bombear protones fuera de la matriz y formar un gradiente. Los protones fluyen de regreso hacia la matriz, a través de una enzima llamada ATP sintasa, para generar ATP. Al final de la cadena de transporte de electrones, el oxígeno recibe los electrones y recoge protones del medio para formar agua.
La glucólisis puede ocurrir en ausencia de oxígeno en un proceso llamado fermentación. Las otras tres etapas de la respiración celular —la oxidación del piruvato, el ciclo del ácido cítrico y la fosforilación oxidativa— necesitan de la presencia de oxígeno para suceder. Solo la fosforilación oxidativa usa oxígeno directamente, pero las otras dos etapas no pueden proceder sin la fosforilación oxidativa.
En tanto que La fotosíntesis en las hojas de las plantas implica muchos pasos, pero puede dividirse en dos etapas: las reacciones dependientes de la luz y el ciclo de Calvin.
·         Las reacciones dependientes de la luz se producen en la membrana de los tilacoides y necesitan un suministro continuo de energía luminosa. La clorofila absorbe esta energía luminosa, que se convierte en energía química mediante la formación de dos compuestos:  ATP una molécula de almacenamiento de energía y NADPH, un portador de electrones reducido. En este proceso, las moléculas de agua también se convierten en oxígeno
·         El ciclo de Calvin, también llamado reacciones independientes de la luz, se lleva a cabo en el estroma y no necesita luz directamente. El ciclo de Calvin utiliza el ATP y NADPH de las reacciones dependientes de la luz para fijar el dióxido de carbono y producir azúcares de tres carbonos —moléculas de gliceraldehído-3-fosfato, o G3P— que se unen para formar la glucosa.
En general, las reacciones dependientes de la luz capturan energía luminosa y la almacenan de forma temporal en las formas químicas de 
Fotosíntesis vs. respiración celular
A nivel de reacciones generales, la fotosíntesis y la respiración celular son procesos casi opuestos, aunque solo difieren en la forma de la energía absorbida o liberada.
A nivel de pasos individuales, la fotosíntesis no solo es respiración celular al revés. Por el contrario, como veremos en esta sección, la fotosíntesis tiene lugar en su propia serie única de pasos. Sin embargo, hay algunas similitudes notables entre fotosíntesis y respiración celular.
Por ejemplo, la fotosíntesis y respiración celular implican una serie de reacciones redox (que implican la transferencia de electrones). En la respiración celular, los electrones fluyen de la glucosa al oxígeno, se forma agua y se libera energía. En la fotosíntesis, van en la dirección opuesta, comienzan en el agua y acaban en la glucosa, un proceso que requiere energía e impulsado por la luz. Tal como la respiración celular, la fotosíntesis también utiliza una cadena de transporte de electrones para formar un gradiente de concentración de H+, que promueve la síntesis de ATP por quimiosmosis.


En la siguiente liga podrás descargar la práctica.


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