FOTOSÍNTESIS

PROCESO FOTOSINTÉTICO

Resumen
          

PROCESO FOTOSINTÉTICO
Fotosíntesis		Fase	Lugar en donde ocurre		Moléculas que Intervienen	Producto Final
		Lumínica	Ocurre en las membranas de las TILACOIDES, presentes en los cloroplastos.		Fotosistema II Utiliza Luz para crear un gradiente de Iones de H+ a partir del H2O. Los electrones viajan a través de la membrana de las tilacoides ADP	2H+ O2 (sub-producto) Síntesis de ATP
					Fotosistema I NADP+  2H+	NADPH
		Ciclo de Calvin	Ocurre en el ESTROMA de los cloroplastos. (Ciclo de Calvin)		3 CO2 (*) 9 ATP (*) 6 NADPH (*)	(G3P) (*) Gliceraldehido 3 fosfato 9 ADP (*) 6 NAP+  (*)
· El ciclo de Calvin fija el carbono del CO2 y produce 2 moléculas de G3P para obtener GLUCOSA. Para que se forme una molécula de Glucosa, deben ocurrir un ciclo 1/2 consecutivos para que se acumulen dos moléculas de G3P que formarán el carbohidrato mencionado. Es importante resaltar, que al ocurrir este proceso también se utilizarán el doble de ATP, es decir, 15 ATP. También se duplicaron la cantidad de NADPH a 12 y CO2 a 6.
Fotosíntesis	Ocurre en los cloroplastos de las células Fotoautótrofas (Plantas, algas y algunas  bacterias)			Total de moléculas formadas a partir de 2 ciclos de Calvin ₌ 1 molécula de Glucosa (C6H12O6)



La fotosíntesis es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz. En este proceso la energía luminosa se transforma en energía química estable, siendo el adenosín trifosfato (ATP) la primera molécula en la que queda almacenada esa energía química. Luego en una segunda fase pasa a la molécula de glucosa. Molécula de gran energía acumulada.

El proceso inicia con el ingreso al organismo de Luz (fase lumínica), agua y dióxido de carbono.



a) El ingreso de la energía lumínica al centro ce reacción permite que se active un mecanismo, en donde la luz produce la ruptura de  los enlaces de la molécula de agua, generando un gradiente de concentración de protones de hidrógeno en las membranas tilacoidales y obteniendo como sub-producto oxígeno, que saldrá de la célula al ambiente o ser utilizado por la célula para la respiración celular. También se produce ATP para ser utilizado luego en el Ciclo de Calvin de la fase oscura. Todo esto ocurre en las tilacoides  de los cloroplastos en el fotosistema II.

b) El fotosistema I utiliza una molécula portadora de energía NADP+ para cargarse de electrones de H para ser utilizado también en la fase oscura (ciclo de Calvin), para formar glucosa. Ambos fotosistemas se realizan en la fase lumínica de la fotosíntesis.

c) La última etapa de la fotosíntesis se conoce como fase oscura, en donde se fija 3 moléculas de dióxido de carbono en el ciclo de Calvin con Ribulosa bifosfato (RuBP) por medio de una enzima llamada rubisco, para formar ácido fosfoglicérico (PGA), luego a esta molécula se ingresa 6 moléculas de ATP y 6 de NADPH para formar gliceraldehido 3 fosfato (G3P), que por  acumulación en un ciclo y medio, se formará o sintetizará glucosa (C₆H₁₂O₆)

  

La fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas, algas y algunas bacterias transforman la energía del Sol en energía química.

 En el proceso de fotosíntesis intervienen los siguientes factores: la luz, clorofila, cloroplastos, agua y dióxido de carbono.

         Los cloroplastos están formados por una región externa, formada por doble membrana y otra región interna, que presenta una matriz líquida llamada estroma, donde se localizan las tilacoides.               Las moléculas del agua, en la fotosíntesis, son fuente de electrones, protones y del    oxígeno que se libera en el ambiente; el dióxido de carbono es la fuente de carbono para la formación de glucosa. La fijación del dióxido de carbono no quiere la presencia de luz.

Durante la fotosíntesis se presentan dos fases:

a) Fase luminosa que se realiza en la grana en donde están las Tilacoides en los cloroplastos y requiere luz, para iniciar el proceso fotosintético. 

Fotosistema I y II son los sitios en donde se inicia la fases luminosa de la fotosíntesis.

           En las reacciones no cíclicas del fotosistema II se produce el ATP, en el fotosistema I, la energía del electrón se utiliza para reducir el NADP a NADPH.

        

b) Ciclo de Calvin puede ocurrir en presencia de luz o no y se lleva a cabo en el estroma.



            En esta fase ocurre el Ciclo de Calvin, en donde se fija el carbono del Dióxido de Carbono para formar la Glucosa.

            El proceso fundamental de la fase oscura es la fijación del C a partir del CO_2, formándose primero glúcidos sencillos de los que derivarán el resto de compuestos orgánicos. Este proceso ocurre en la mayoría de las plantas a través de una secuencia cíclica de reacciones conocida como ciclo de Calvin o ciclo C₃.

          El ciclo se inicia a partir de un enzima de elevado peso molecular, la ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa (RuBisCo), enzima más abundante en la biosfera), que cataliza la incorporación al ciclo del CO₂ atmosférico, o del agua si se trata de plantas acuáticas.

Se distinguen tres etapas en el ciclo de Calvin:

 

1.    Carboxilación o Fijación del carbono:  mediante el enzima Rubisco, el CO₂ se fija a un azúcar preexistente, la ribulosa-1,5-difosfato, formándose un compuesto muy inestable de seis carbonos que se rompe inmediatamente en dos moléculas de 3-fosfoglicerato. En el ciclo de Calvin se usa la enzima rubisco para combinar una molécula de CO₂ con una RuBP. Como la fijación de carbono genera esta molécula de PGA con tres carbonos, el ciclo de Calvin es conocido también como ruta C₃.

      2.    Reducción o Síntesis de G3P: en una serie de reacciones catalizadas por enzimas, el 3-fosfoglicerato se reduce a gliceraldehido-3-fosfato consumiéndose el NADPH y el ATP que se obtuvieron en la fase luminosa.

       3.   Recuperación o Regeneración del RuBP: Una serie de reacciones catalizadas por enzimas que requieren de ATP de las reacciones luminosas, se usan 5 de las 6 moléculas de G3P para regenerar el RuBP, es decir, de cada seis moléculas de gliceraldehido-3-fosfato que se forman, una se considera el rendimiento neto de la fotosíntesis. Las otras cinco sufren una serie de transformaciones consecutivas en las que también se consume ATP, para regenerar la ribulosa 1,5-bifosfato, con la que se cierra el ciclo.

Los cloroplastos:

                          
Son organelos de doble membrana, presentes únicamente en las células vegetales y en protistas fotosintéticos (algas), los cuales almacenan el pigmento verde llamado clorofila que capta la luz solar. Los cloroplastos están constituidos de una membrana externa que delimita al organelo del citoplasma y rodea al estroma dentro del cual se encuentran sacos membranosos llamados tilacoides, que forman la membrana interna; éstos se apilan formando estructuras llamadas granas.

Pigmentos fotosintéticos:

Cromatografía. Medinate este proceso se obtienen los pigmentos fotosíntéticos de una planta.

Tipos de Células Animales

Tipos de células de acuerdo al tejido

En los organismos complejos las células no trabajan aisladamente, sino en grupos que constituyen los tejidos. El cuerpo humano está formado por cuatro tipos básicos de tejidos: conjuntivo, epitelial, muscular y nervioso. Estos conjuntos de células especializadas realizan tal diversidad de funciones que sólo los libros de texto más avanzados pueden incluirlas todas.


A. El tejido conjuntivo es el más abundante de los cuatro. Como su nombre lo indica, generalmente vincula y da soporte a otros tejidos, pero también almacena grasa, forma células sanguíneas, devora bacterias y produce anticuerpos que combaten las infecciones. Aunque la sangre y los huesos suelen considerarse como órganos dada su complejidad, son variedades de tejido conjuntivo y como tal se los clasifica.


El nombre de las células dependerán del tipo de tejido.
Tejido adiposo: las células son llamadas adipocitos.
Tejido óseo: las células son llamadas osteocitos.
Tejido cartilaginoso: las células son llamadas condrocitos.
Tejido sanguíneo: glóbulos rojos o eritrocitos y los glóbulos blancos o leucocitos.


B. Son láminas de tejido epitelial las que revisten las cavidades internas del cuerpo y cubren y protegen su superficie externa. En el intestino delgado, por ejemplo, es el tejido epitelial el que absorbe los nutrientes extraídos de los alimentos; en las glándulas, su función es segregar enzimas, hormonas, moco, sudor y saliva. las células epiteliales tienen diferentes formas: cúbicas, cilíndricas y planas.


C. La especialidad del tejido muscular es la contracción, que es la que hace que se muevan las distintas partes del cuerpo. La musculatura esquelética está controlada por la voluntad; conscientemente tocamos el piano o damos una vuelta a la cuadra. En cambio, los músculos del corazón y los de las vísceras trabajan automáticamente; no podemos ordenarles que bombeen más o menos sangre, por ejemplo, o que aceleren los movimientos peristálticos del intestino. sus células son alargadas y son llamadas miocitos.


D. El tejido nervioso conduce impulsos electroquímicos por medio de los cuales recibe señales del mundo externo e interno y manda mensajes a todo el organismo. A diferencia de las células de otros tejidos, generalmente microscópicas, muchas de las que integran éste llegan a medir 2 m de largo, encontramos a las neuronas y neuroglias.

*  Existen otros tipos de células, en los animales y otros seres vivos, que son utilizadas para reproducirse. En tal caso son llamadas células reproductivas (óvulos en el caso femenino y espermatozoide en el caso masculino).

Las Células y sus Organelos

Las Células y sus Organelos

Todos los organismos vivos están formados por células, y en general se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula. la célula es una unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera independiente.  Algunos organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, son células únicas, mientras que los animales y plantas están formados por millones de células organizadas en tejidos y órganos.

Aunque los virus y los extractos acelulares (fuera de la célula) realizan muchas de las funciones propias de la célula viva, carecen de vida independiente, capacidad de crecimiento y reproducción propias de las células y, por tanto, no se consideran seres vivos.

La biología estudia las células en función de su constitución molecular y la forma en que cooperan entre sí para constituir organismos muy complejos, como el ser humano. Para poder comprender cómo funciona el cuerpo humano sano, cómo se desarrolla y envejece y qué falla en caso de enfermedad, es imprescindible conocer las células que lo constituyen.

Pese a las muchas diferencias de aspecto, tamaño y función, todas las células están envueltas en una membrana —llamada membrana plasmática— que encierra una sustancia rica en agua llamada citoplasma. En el interior de las células tienen lugar numerosas reacciones químicas que les permiten crecer, producir energía y eliminar residuos. El conjunto de estas reacciones se llama metabolismo (término que proviene de una palabra griega que significa cambio). Todas las células contienen información hereditaria codificada en moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN); esta información dirige la actividad de la célula y asegura la reproducción y el paso de los caracteres a la descendencia. esta información hereditaria en las células procariotas (bacterias) se encuentra esparcida por todo el citoplasma y en las células eucariotas el ADN se presenta encerrado en una envoltura nuclear, que en conjunto se llama Núcleo celular. Estas y otras numerosas similitudes (entre ellas muchas moléculas idénticas o casi idénticas) demuestran que hay una relación evolutiva entre las células actuales y las primeras que aparecieron sobre la Tierra.

Células Procariotas

Se llama procariota o procarionte a las células sin núcleo celular definido, es decir, cuyo material genéticose encuentra disperso en el citoplasma, reunido en una zona denominada nucleoide.

El término procariota hace referencia a los organismos perteneciente al Dominio Archae y Bacteria cuyo concepto coincide con el reino Monera de la clasificación de Robert Whittaker, pero que fue reemplazado por la clasificación de Dominios por Woose.

Casi sin excepción los organismos basados en células procariotas son unicelulares (organismos que presentan una sola célula como organismo funcional).

Se cree que todos los organismos que existen actualmente derivan de una forma unicelular procariota. Existe una teoría, endosimbiótica, que considera que a lo largo de un lento proceso evolutivo, hace unos 1500 millones de años, los procariontes derivaron en seres más complejos por asociación simbiótica: los eucariontes.

La estructura celular procariota básica tiene los siguientes componentes:

• Membrana plasmática
• Pared celular (excepto en micoplasmas y termoplasmatos)
• Citoplasma
• Nucleoide
• Ribosomas

Las estructuras a continuación puede encontrarse en otros grupos de procariotas

• Plásmido
• Mesosoma
• Pili
• Flagelo
• Cápsula

Célula Eucariota Animal

Se llama célula eucariota o eucarionte son todas las células con un núcleo celular delimitado dentro de una doble capa lipídica, la envoltura nuclear, la cual es porosa y contiene su material hereditario, fundamentalmente su información genética.

Las células eucariotas son las que tienen núcleo definido (poseen núcleo verdadero) gracias a una membrana nuclear, al contrario de las procariotas que carecen de dicha membrana nuclear, por lo que el material genético se encuentra disperso en ellas (en su citoplasma), por lo cual es perceptible solo al microscopio electrónico. A los organismos formados por células eucariotas se los denomina eucariontes.

Los seres pluricelulares son producto de la especialización de las células eucariotas; la vida, probablemente, se habría limitado a constituirse en un conglomerado de bacterias. De hecho, a excepción de procariotas, los reinos perteneciente al Dominio Eukarya (animales, plantas, hongos y protistas) proceden de ese salto cualitativo de los procariotas a eucariotas por medio de una teoría llamada endosimbiótica. El éxito de estas células eucariotas posibilitó las posteriores diversidades adaptativas de la vida que han desembocado en la gran variedad de especies que existe en la actualidad.

 

Organelos y sus funciones (Resumen de Funciones e imágenes)

Anexo

Información extra para consultar si es necesario.