Tema 13 - Anabolismo
- Formas de nutrición de los organismos
- Fotosíntesis I: pigmentos y fotosistemas
- Fotosíntesis II: fase lumínica
- Fotosíntesis III: fase oscura
- Fotosíntesis IV: balance energético
- Fotorrespiración y plantas C3 y C4
- Factores que influyen en la fotosíntesis
- Quimiosíntesis
- Otras rutas anabólicas
Formas de nutrición de los organismos
Clasificación
- Según cuál sea su fuente de carbono
- Autótrofos: asimilan el CO2 ambiental
- Heterótrofos: asimilan el CO2 de otras moléculas orgánicas
- Según su fuente de hidrógeno (electrones)
- Litótrofos: el hidrógeno procede de sustancias sencillas
- Organótrofos: el hidrógeno procede de sustancias complejas
- Según su fuente de energía
- Fotótrofos: aprovechan la luz
- Quimiótrofos: utilizan energía química de otras moléculas o reacciones
- Según el aceptor de electrones
- Aerobios: el aceptor final en la cadena transportadora es el oxígeno
- Anaerobios: el aceptor final en la cadena transportadora es otra molécula
Fotosíntesis I: pigmentos y fotosistemas
Pigmentos
Fotosistemas
Son sustancias que absorben fotones de luz y se excitan, generando una cadena de tranporte de electrones y, por tanto, obtención de energía (poder reductor).
Cuando el centro de reacción recibe los electrones, estos llegan al aceptor primario, que es el punto de origen de la cadena transportadora de electrones.
Fotosíntesis II: fase lumínica (no cíclica)
Fotosíntesis II: fase lumínica (cíclica)
Este ciclo se produce cuando la célula necesita únicamente ATP y no poder reductor (NADPH)
Fotosíntesis III: fase oscura
El ciclo comienza incorporando 3 moléculas de CO2, que se van a unir a las 3 moléculas de Ribulosa bifosfato. Gracias a la RuBisCo, los átomos se reorganizan y forman 6 moléculas de 3-fosfoglicérico.
Cuando se forma el gliceraldehído-3-fosfato se producen 6 moléculas, de las que 1 pasará al citoplasma y será utilizada para sintetizar glúcidos, grasas, aminoácidos y bases nitrogenadas.
En la regeración de la molécula Ribulosa bifosfato se consumen 3 ATP, uno por cada molécula.
Fotosíntesis IV: balance
Fotosíntesis IV: fotorrespiración y plantas C3 y C4
Fotorrespiración
Plantas C3 y C4
Cuando la concentracion de CO2 en los cloroplastos es muy baja y la del O2 es alta la RuBisCo puede fijar el O2 en lugar del CO2, y tras varios pasos intermedios la célula desprenderá CO2. Este proceso no tiene nada que ver con la respiración mitocondrial, ya que no se produce la fosforilación oxidativa.
La mayor parte de plantas son de tipo C3 ya que sintetizan glúcidos a partir de CO2 que fijan en moléculas de 3 carbonos. Otras plantas fijan el CO2 en moléculas de 4 carbonos (C4) para evitar la fotorrespiración, ya que la enzima que lleva a cabo esta reacción no tiene afinidad por el oxígeno.
Factores que influyen en la fotosíntesis
03
02
01
Concentración de O2
Humedad
Concentración de CO2
Cuanto mayor sea la humedad, mayor rendimiento.
Cuanto mayor sea la cantidad de O2, menor rendimiento.
Cuanto mayor sea la cantidad de CO2, mayor rendimiento.
06
04
05
Temperatura
Intensidad lumínica
Tipo de luz
El rendimiento se aumentará cuanto más cerca esté de la temperatura optima enzimática.
El rendimiento óptimo se produce con luz roja (680 nm) o luz azul.
El rendimiento se estabiliza según las características de cada pigmento.
Quimiosíntesis
Son autótrofos porque su fuente de carbono es el CO2 y quimiolitótrofos porque su fuente de energía es la energía química de las reacciones.
Bacterias quimiosintéticas nitrificantes
Algunas bacterias oxidan de amoniaco a nitrito (Nitrosomonas europaea) y otras de nitrito a nitrato (Nitrobacter). Ambas especies comparten hábitat y se complementan: el amoniaco es tóxico para Nitrobacter y lo utiliza Nitrosomonas y Nitrosomonas produce nitrito que utiliza a Nitrobacter.
Bacterias quimiosintéticas del hierro
NH3 + 3/2 O2 --- NO2 + H + H2O
Bacterias como Thiobacillus ferrooxidans aprovechan la energía de oxidación de hierro ferroso (+2) a férrico (+3). Forman las aguas ácidas de las minas.
NO2 + 1/2 O2 --- 2 NO3
4 Fe (+2) + 4 H + O2 --- 4 Fe (+3) + 2 H2O
Bacterias quimiosintéticas del hidrógeno
Bacterias quimiosintéticas del azufre
Utilizan la oxidación del H2 como fuente de energía. En este grupo hay autótrofos facultativos, que pueden utilizar compuestos orgánicos como fuente de carbono. Por ejemplo, el género Hydrogenomonas.
Utilizan el azufre (S), H2S o S2O3 y producen ácido sulfúrico. Estas bacterias se utilizan para desalcalinizar suelos. Se añaden azufre y bacterias que forman ácido sulfúrico que, al unirse con el CaCO3 formará yeso fácilmente eliminable.
H2S + 2 O2 --- SO4 + 2 H
CO2 + 6 H2 + 2 O2 --- CH2O + 5 H2O
Otras rutas anabólicas
Gluconeogénesis
Es la ruta metabólica por la que obtenemos glucosa a partir de piruvato. Se produce fundamentalmente en el hígado o los riñones.
Síntesis de aminoácidos
Los aminoácidos son necesarios para la vida de todos los seres. Dependiendo de la especie, algunos de ellos son esenciales, ya que el organismo sintetiza los demás a partir de ellos.
- Origen del grupo amino de los aminoácidos: algunas bacterias son capaces de captar el N atmosférico y lo fijan al suelo en forma de amoniaco, que será utilizado por otros organismos como fuente de nitrógeno (NH3 + ácido alfacetoglutárico = ácido glutámico).
- Origen del esqueleto carbonado: puede formarse a partir del ciclo de Krebs o a partir de monosacáridos.
Anabolismo
Susa
Created on January 21, 2021
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Tema 13 - Anabolismo
Formas de nutrición de los organismos
Clasificación
Fotosíntesis I: pigmentos y fotosistemas
Pigmentos
Fotosistemas
Son sustancias que absorben fotones de luz y se excitan, generando una cadena de tranporte de electrones y, por tanto, obtención de energía (poder reductor).
Cuando el centro de reacción recibe los electrones, estos llegan al aceptor primario, que es el punto de origen de la cadena transportadora de electrones.
Fotosíntesis II: fase lumínica (no cíclica)
Fotosíntesis II: fase lumínica (cíclica)
Este ciclo se produce cuando la célula necesita únicamente ATP y no poder reductor (NADPH)
Fotosíntesis III: fase oscura
El ciclo comienza incorporando 3 moléculas de CO2, que se van a unir a las 3 moléculas de Ribulosa bifosfato. Gracias a la RuBisCo, los átomos se reorganizan y forman 6 moléculas de 3-fosfoglicérico.
Cuando se forma el gliceraldehído-3-fosfato se producen 6 moléculas, de las que 1 pasará al citoplasma y será utilizada para sintetizar glúcidos, grasas, aminoácidos y bases nitrogenadas.
En la regeración de la molécula Ribulosa bifosfato se consumen 3 ATP, uno por cada molécula.
Fotosíntesis IV: balance
Fotosíntesis IV: fotorrespiración y plantas C3 y C4
Fotorrespiración
Plantas C3 y C4
Cuando la concentracion de CO2 en los cloroplastos es muy baja y la del O2 es alta la RuBisCo puede fijar el O2 en lugar del CO2, y tras varios pasos intermedios la célula desprenderá CO2. Este proceso no tiene nada que ver con la respiración mitocondrial, ya que no se produce la fosforilación oxidativa.
La mayor parte de plantas son de tipo C3 ya que sintetizan glúcidos a partir de CO2 que fijan en moléculas de 3 carbonos. Otras plantas fijan el CO2 en moléculas de 4 carbonos (C4) para evitar la fotorrespiración, ya que la enzima que lleva a cabo esta reacción no tiene afinidad por el oxígeno.
Factores que influyen en la fotosíntesis
03
02
01
Concentración de O2
Humedad
Concentración de CO2
Cuanto mayor sea la humedad, mayor rendimiento.
Cuanto mayor sea la cantidad de O2, menor rendimiento.
Cuanto mayor sea la cantidad de CO2, mayor rendimiento.
06
04
05
Temperatura
Intensidad lumínica
Tipo de luz
El rendimiento se aumentará cuanto más cerca esté de la temperatura optima enzimática.
El rendimiento óptimo se produce con luz roja (680 nm) o luz azul.
El rendimiento se estabiliza según las características de cada pigmento.
Quimiosíntesis
Son autótrofos porque su fuente de carbono es el CO2 y quimiolitótrofos porque su fuente de energía es la energía química de las reacciones.
Bacterias quimiosintéticas nitrificantes
Algunas bacterias oxidan de amoniaco a nitrito (Nitrosomonas europaea) y otras de nitrito a nitrato (Nitrobacter). Ambas especies comparten hábitat y se complementan: el amoniaco es tóxico para Nitrobacter y lo utiliza Nitrosomonas y Nitrosomonas produce nitrito que utiliza a Nitrobacter.
Bacterias quimiosintéticas del hierro
NH3 + 3/2 O2 --- NO2 + H + H2O
Bacterias como Thiobacillus ferrooxidans aprovechan la energía de oxidación de hierro ferroso (+2) a férrico (+3). Forman las aguas ácidas de las minas.
NO2 + 1/2 O2 --- 2 NO3
4 Fe (+2) + 4 H + O2 --- 4 Fe (+3) + 2 H2O
Bacterias quimiosintéticas del hidrógeno
Bacterias quimiosintéticas del azufre
Utilizan la oxidación del H2 como fuente de energía. En este grupo hay autótrofos facultativos, que pueden utilizar compuestos orgánicos como fuente de carbono. Por ejemplo, el género Hydrogenomonas.
Utilizan el azufre (S), H2S o S2O3 y producen ácido sulfúrico. Estas bacterias se utilizan para desalcalinizar suelos. Se añaden azufre y bacterias que forman ácido sulfúrico que, al unirse con el CaCO3 formará yeso fácilmente eliminable.
H2S + 2 O2 --- SO4 + 2 H
CO2 + 6 H2 + 2 O2 --- CH2O + 5 H2O
Otras rutas anabólicas
Gluconeogénesis
Es la ruta metabólica por la que obtenemos glucosa a partir de piruvato. Se produce fundamentalmente en el hígado o los riñones.
Síntesis de aminoácidos
Los aminoácidos son necesarios para la vida de todos los seres. Dependiendo de la especie, algunos de ellos son esenciales, ya que el organismo sintetiza los demás a partir de ellos.