4. Anabolismo autótrofo
1. INTRODUCCIÓN
CONCEPTOS BÁSICOS
ATP
PROCESOS METABÓLICOS
ATP
A) Catabolismo: C --> S Conseguir ATP B) Anabolismo: S --> C Gastar ATP
ATP
Tipos de anabolismo:1. Autótrofo: fuente de carbono = CO2 1.1. Fotosíntesis 1.2. Quimiosíntesis2. Heterótrofo: fuente de carbono = biomoléculas orgánicas
CATABOLISMO
ATP
ANABOLISMO
ATP
ATP
Índice
Introducción
Fotosíntesis
2.1.
Conceptos básicos
2.2.
Fases
2.3.
Importancia biológica
2.4.
Factores que influyen
Quimiosíntesis
2. FOTOSÍNTESIS
CONCEPTOS BÁSICOS
Proceso mediante el cual determinadas células captan la energía de la luz solar para, a partir de la inorgánica, sintetizar materia orgánica.
Plantas verdes, algas y cianobacterias
Ecuación global 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2
Luz
A) Fotosíntesis oxigénica: libera O2B) Fotosíntesis anaoxigénica: no libera O2
2. FOTOSÍNTESIS
FASES DE LA FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA
FASE LUMÍNICA
FASE OSCURA
Lugar: Membranas tilacoidales de cloroplastos. Necesita luz. Energía: Genera NADPH y ATP. Libera O2 por fotólisis del agua.
Lugar: Estroma de los cloroplastos. No necesita luz. Energía: Consume los NADPH y ATP de la fase lumínica Se fija el CO2 y se sintentizan moléculas orgánicas
2. FOTOSÍNTESIS
FASE LUMÍNICA
Fotosistemas
Membrana tilacoidal
Pigmentos
Consiste en la absorción de energía luminosa por parte de los pigmentos y su transformación en energía química en forma de ATP y NADPH, acompañada de la liberación de O2.
Estructura de un fotosistema 1. Complejo antena: Formado por proteínas y pigmentos. Capta la energía de la luz solar y la transmite al centro de reacción fotoquímico. 2. Centro de reacción fotoquímico: Contiene un dímero de clorofila, un acepto primario de e- y un dador de e-. Recoge la energía captada y cede o recibe e-.
2. FOTOSÍNTESIS
FASE LUMÍNICA
Fotosistemas
Pigmentos
Membrana tilacoidal
Tipos de fotosistema:
- Fotosistema I (PSI o P700)
- Fotosistema II (PSII o P680)
2. FOTOSÍNTESIS
FASE LUMÍNICA
Fotosistemas
Pigmentos
Membrana tilacoidal
Balance transporte electrónico fotosintético NO cíclico H2O + NAPD+ + ADP + Pi 1/2 O2 + NAPDH + H+ + ATP + H2O
Transporte electrónico fotosintético cíclico
- No se produce NAPDH, ni O2
2. FOTOSÍNTESIS
FASE LUMÍNICA
4 ETAPAS
Fotólisis del H2O. Descomposición del agua por acción de la luz. Se produce O2, H+ y e-
H2O 1/2 O2 + 2 H+ + 2 e-
Transporte de electrones fotosintético no cíclico. El PSII y PSI absorben luz a través de sus pigmentos y emplean su energía para impulsar la cadena de transporte des e- hasta el NADP+. Se produce NAPDH.
NAPD+ + 2 H+ + 2 e- NAPDH + H+
Gradiente electroquímico. El citocromo b6f (intermediario entre el PSII y el PSI) bombea H+ desde el troma al interior del tilacoide. Se aumenta la [H+] en el tilacoide.
Fosforilación. La ATP sintasa, impulsada por el gradiente electroquímico, bombardea H+ al estroma y fosforila ADP. Se sintetiza ATP.
2. FOTOSÍNTESIS
FASE OSCURA
Estroma del cloroplasto
Hialoplasma
Consiste en la utilización del NADPH y el ATP, producidos en la fase luminosa para reducir el CO2 y transformarlo en biomoléculas orgánicas.
Productos: Reserva límitada (segundos - minutos).
Estructura del cloroplasto
Ciclo de calvin
2. FOTOSÍNTESIS
FASE OSCURA
3 ETAPAS
Fijación del CO2: Carboxilación. El CO2 se incorpora a una molécula orgánica "ribulosa 1,5-bifosfato" (RuBP) mediante la enzima RuBisCO (más abundante en la naturaleza). Obteniendo gliceraldehído 3-fostato.
Reducción del carbono fijado al gliceraldehído 3-fosfato. Se necesita energía (ATP) y poder reductor (NADPH).
Regeneración de la RuBP. Se necesita energía (se utiliza una parte del gliceraldehído 3-fosfato.)
Gliceraldehído 3-fosfato se utiliza para:
Glucosa. Sacarosa (azúcares en vegetales). Almidón (polisacárido de reserva en vegetales).
Síntesis de glúcidos.
Síntesis de lípidos.
Síntesis de amino ácidos.
2. FOTOSÍNTESIS
IMPORTANCIA BIOLÓGICA
Energía utilizable por los seres vivos
Energía de la luz
Biomoléculas orgánicas
Biomoléculas inorgánicas
Los organismos fotosintéticos son los productores de los ecosistemas, están en la base de las pirámides tróficas. La materia orgánica que ellos fabrican sustenta al resto de seres vivos.
Produce el O2 que hace posible la respiración de los seres aerobios. Ha permitido que se forme la capa de ozono (O3) estratosférico que nos protege de la radiación ultravioleta y hace posible la vida en la superficie de la Tierra.
Capta CO2 atmosférico, contribuyendo a rebajar sus niveles.
2. FOTOSÍNTESIS
FACTORES QUE INFLUYEN
luz = tasa fotosintéticaSaturación o fotooxidación de la clorofila
- Plantas heliófilas: luz
- Plantas esciófilas: sombra
INTENSIDAD DE LA LUZ
Tª = mayor velocidad reaccionesDesnaturalización enzimas
- Plantas alpinas: Tª máx. 00C
- Plantas tropicales: Tª máx. 400C
TEMPERATURA (Tª)
CO2 = mayor rendimiento fotosintésis Rubisco saturada = velocidad máxima
[CO2]
Competencia CO2 Vs. O2 por la RuBisCOCiclo de Calvin Vs. Fotorrespiración Ganancia 6C Vs. Pérdida 3C
[O2]
H2O = estomas abiertos y fotosíntesis H2O = estomas cerrados y fotorrespiración
DISPOBILIDAD DE H2O
3. quimiosíntesis
Proceso mediante el cual determinadas bacterias utiliza la oxidación de moléculas orgánicas reducidas (NH+, H2S, H, Fe,) como fuente de energía, para sintetizar materia orgánica.
Bacterias quimiosintéticas
1. Fase oxidativa: oxidación de compuestos inorgánicos
2. Fase biosintética: biosíntesis de compuestos orgánicos
FASE OSCURA
FASE LUMÍNICA
Uso de ATP y NADH para reducir compuestos inorgánicos y obtener compuestos orgánicos
La energía liberada en reacciones de oxidación se usa para sintetizar ATP y NADH
4. Anabolismo autótrofo
Anabolismo autótrofo 2ºBACH
Biología SANJE
Created on February 19, 2024
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4. Anabolismo autótrofo
1. INTRODUCCIÓN
CONCEPTOS BÁSICOS
ATP
PROCESOS METABÓLICOS
ATP
A) Catabolismo: C --> S Conseguir ATP B) Anabolismo: S --> C Gastar ATP
ATP
Tipos de anabolismo:1. Autótrofo: fuente de carbono = CO2 1.1. Fotosíntesis 1.2. Quimiosíntesis2. Heterótrofo: fuente de carbono = biomoléculas orgánicas
CATABOLISMO
ATP
ANABOLISMO
ATP
ATP
Índice
Introducción
Fotosíntesis
2.1.
Conceptos básicos
2.2.
Fases
2.3.
Importancia biológica
2.4.
Factores que influyen
Quimiosíntesis
2. FOTOSÍNTESIS
CONCEPTOS BÁSICOS
Proceso mediante el cual determinadas células captan la energía de la luz solar para, a partir de la inorgánica, sintetizar materia orgánica.
Plantas verdes, algas y cianobacterias
Ecuación global 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2
Luz
A) Fotosíntesis oxigénica: libera O2B) Fotosíntesis anaoxigénica: no libera O2
2. FOTOSÍNTESIS
FASES DE LA FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA
FASE LUMÍNICA
FASE OSCURA
Lugar: Membranas tilacoidales de cloroplastos. Necesita luz. Energía: Genera NADPH y ATP. Libera O2 por fotólisis del agua.
Lugar: Estroma de los cloroplastos. No necesita luz. Energía: Consume los NADPH y ATP de la fase lumínica Se fija el CO2 y se sintentizan moléculas orgánicas
2. FOTOSÍNTESIS
FASE LUMÍNICA
Fotosistemas
Membrana tilacoidal
Pigmentos
Consiste en la absorción de energía luminosa por parte de los pigmentos y su transformación en energía química en forma de ATP y NADPH, acompañada de la liberación de O2.
Estructura de un fotosistema 1. Complejo antena: Formado por proteínas y pigmentos. Capta la energía de la luz solar y la transmite al centro de reacción fotoquímico. 2. Centro de reacción fotoquímico: Contiene un dímero de clorofila, un acepto primario de e- y un dador de e-. Recoge la energía captada y cede o recibe e-.
2. FOTOSÍNTESIS
FASE LUMÍNICA
Fotosistemas
Pigmentos
Membrana tilacoidal
Tipos de fotosistema:
2. FOTOSÍNTESIS
FASE LUMÍNICA
Fotosistemas
Pigmentos
Membrana tilacoidal
Balance transporte electrónico fotosintético NO cíclico H2O + NAPD+ + ADP + Pi 1/2 O2 + NAPDH + H+ + ATP + H2O
Transporte electrónico fotosintético cíclico
2. FOTOSÍNTESIS
FASE LUMÍNICA
4 ETAPAS
Fotólisis del H2O. Descomposición del agua por acción de la luz. Se produce O2, H+ y e-
H2O 1/2 O2 + 2 H+ + 2 e-
Transporte de electrones fotosintético no cíclico. El PSII y PSI absorben luz a través de sus pigmentos y emplean su energía para impulsar la cadena de transporte des e- hasta el NADP+. Se produce NAPDH.
NAPD+ + 2 H+ + 2 e- NAPDH + H+
Gradiente electroquímico. El citocromo b6f (intermediario entre el PSII y el PSI) bombea H+ desde el troma al interior del tilacoide. Se aumenta la [H+] en el tilacoide.
Fosforilación. La ATP sintasa, impulsada por el gradiente electroquímico, bombardea H+ al estroma y fosforila ADP. Se sintetiza ATP.
2. FOTOSÍNTESIS
FASE OSCURA
Estroma del cloroplasto
Hialoplasma
Consiste en la utilización del NADPH y el ATP, producidos en la fase luminosa para reducir el CO2 y transformarlo en biomoléculas orgánicas.
Productos: Reserva límitada (segundos - minutos).
Estructura del cloroplasto
Ciclo de calvin
2. FOTOSÍNTESIS
FASE OSCURA
3 ETAPAS
Fijación del CO2: Carboxilación. El CO2 se incorpora a una molécula orgánica "ribulosa 1,5-bifosfato" (RuBP) mediante la enzima RuBisCO (más abundante en la naturaleza). Obteniendo gliceraldehído 3-fostato.
Reducción del carbono fijado al gliceraldehído 3-fosfato. Se necesita energía (ATP) y poder reductor (NADPH).
Regeneración de la RuBP. Se necesita energía (se utiliza una parte del gliceraldehído 3-fosfato.)
Gliceraldehído 3-fosfato se utiliza para:
Glucosa. Sacarosa (azúcares en vegetales). Almidón (polisacárido de reserva en vegetales).
Síntesis de glúcidos.
Síntesis de lípidos.
Síntesis de amino ácidos.
2. FOTOSÍNTESIS
IMPORTANCIA BIOLÓGICA
Energía utilizable por los seres vivos
Energía de la luz
Biomoléculas orgánicas
Biomoléculas inorgánicas
Los organismos fotosintéticos son los productores de los ecosistemas, están en la base de las pirámides tróficas. La materia orgánica que ellos fabrican sustenta al resto de seres vivos.
Produce el O2 que hace posible la respiración de los seres aerobios. Ha permitido que se forme la capa de ozono (O3) estratosférico que nos protege de la radiación ultravioleta y hace posible la vida en la superficie de la Tierra.
Capta CO2 atmosférico, contribuyendo a rebajar sus niveles.
2. FOTOSÍNTESIS
FACTORES QUE INFLUYEN
luz = tasa fotosintéticaSaturación o fotooxidación de la clorofila
INTENSIDAD DE LA LUZ
Tª = mayor velocidad reaccionesDesnaturalización enzimas
TEMPERATURA (Tª)
CO2 = mayor rendimiento fotosintésis Rubisco saturada = velocidad máxima
[CO2]
Competencia CO2 Vs. O2 por la RuBisCOCiclo de Calvin Vs. Fotorrespiración Ganancia 6C Vs. Pérdida 3C
[O2]
H2O = estomas abiertos y fotosíntesis H2O = estomas cerrados y fotorrespiración
DISPOBILIDAD DE H2O
3. quimiosíntesis
Proceso mediante el cual determinadas bacterias utiliza la oxidación de moléculas orgánicas reducidas (NH+, H2S, H, Fe,) como fuente de energía, para sintetizar materia orgánica.
Bacterias quimiosintéticas
1. Fase oxidativa: oxidación de compuestos inorgánicos
2. Fase biosintética: biosíntesis de compuestos orgánicos
FASE OSCURA
FASE LUMÍNICA
Uso de ATP y NADH para reducir compuestos inorgánicos y obtener compuestos orgánicos
La energía liberada en reacciones de oxidación se usa para sintetizar ATP y NADH
4. Anabolismo autótrofo