Metabolismo Anabolismo Imagenes

Imagenes de fisiologia celular, anabolismo

1. 13/02/10 1
METABOLISMO CELULAR METABOLISMO CELULAR
IMÁGENESIMÁGENES
ANABOLISMOANABOLISMO
Mª Núñez. IES Miguel de Cervantes. Móstoles. 09-10

2. 13/02/10 2
AnabolismoAnabolismo
 FotosíntesisFotosíntesis: Importancia como proceso biológico. Organismos
que la realizan. Localización celular en procariotas y eucariotas.
Fotosíntesis oxigénica y anoxigénica: características y diferencias.
** Sistemas de captación de la luz:Sistemas de captación de la luz:
Fotosistema I (PSI) y Fotosistema II (PSII). Características
generales.
* Etapas del proceso fotosintético: * Etapas del proceso fotosintético:
- Absorción y conversión de la energía luminosa:- Absorción y conversión de la energía luminosa:
Localización. Cadena de transporte electrónico.
Componentes de la cadena. Producción de ATP y NADPH.
- Fijación del CO2 y biosíntesis de fotoasimilados:- Fijación del CO2 y biosíntesis de fotoasimilados:
Ciclo de Calvin (finalidad, localización, fases).
** Ecuación global.Ecuación global.
 QuimiosíntesisQuimiosíntesis..

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El anabolismo comprende el conjunto de reacciones metabólicas destinadas a formar las El anabolismo comprende el conjunto de reacciones metabólicas destinadas a formar las
biomoléculas necesarias para la estructura y funcionamiento celularbiomoléculas necesarias para la estructura y funcionamiento celular. Estas reacciones
necesitan aporte de energía (son endergónicas) para la unión de los monómeros (elementos básicos
más sencillos) y formar así las moléculas orgánicas complejas propias de las células.
Tipos de anabolismoTipos de anabolismo, dependiendo de la naturaleza de los elementos básicos empleados y del tipo
de energía utilizada, será autótrofo y heterótrofo.
AnabolismoAnabolismo
En el anabolismo autótrofoanabolismo autótrofo se
obtienen los monómeros de los
principios inmediatos por fotosíntesisfotosíntesis
o quimiosíntesisquimiosíntesis dependiendo del tipo
de energía incorporada.
En el anabolismo heterótrofoanabolismo heterótrofo se
obtienen los monómeros de la
digestióndigestión de los alimentos.

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FotosíntesisFotosíntesis::

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Organismos que la realizan. Localización celular en procariotas y eucariotas. Organismos que la realizan. Localización celular en procariotas y eucariotas.
PROCARIOTASPROCARIOTAS EUCARIOTASEUCARIOTAS
CianobacteriasCianobacterias
PlantasPlantas
En… los
cloroplastos
En…
invaginaciones de la
membrana
En… las membranas
tilacoidales
Euglena viridisFucus vesiculosus
Bacterias Bacterias
púrpuras y púrpuras y
verdes del azufreverdes del azufre
AlgasAlgas

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Fotosíntesis oxigénica y anoxigénicaFotosíntesis oxigénica y anoxigénica: características y diferencias.: características y diferencias.
No se desprende oxígenoSe desprende oxígeno
Pigmentos en mesosomas y vesículasPigmentos en membrana tilacoidal
Poder reductor: NADHPoder reductor: NADPH
Fotofosforilación acíclica (en bacterias
verdes) y cíclica (en púrpuras)
Fotofosforilación acíclica
BacterioclorofilaClorofila y carotenoides
Solo fotosistema IFotosistemas I y II
Dador de electrones: ácido sulfhídrico,
alcohol isopropiónico…
Dador de electrones el agua
Bacterias púrpuras y verdes del azufrePlantas, algas y cianobacterias
Fotosíntesis anoxigénicaFotosíntesis anoxigénicaFotosíntesis oxigénicaFotosíntesis oxigénica

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Importancia como proceso biológicoImportancia como proceso biológico
Fue el primer mecanismo utilizado para captar energía luminosa y retenerla
Utiliza materias primas asequibles, abundantes y baratas
Forma compuestos orgánicos muy energéticos, base de las cadenas tróficas
El equilibrio necesario entre seres autótrofos y heterótrofos no sería posible sin
ella
Libera a la atmósfera O2 y retira CO2
Causante del cambio producido en la atmósfera primitiva
Por la producción de oxígeno se creó la capa protectora de ozono estratosférico
Produce energía almacenada en combustibles fósiles

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La fotosíntesis en las plantas
tiene lugar en las hojas.
Corte de hoja de angiosperma mostrando el
parénquima clorofílico (en empalizada y lagunar)
Cloroplasto de planta superior: la fase
luminosa de la fotosíntesis en la membrana
tilacoidal y la oscura en el estroma.

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FOTOSÍNTESIS DEL CARBONOFOTOSÍNTESIS DEL CARBONO
CO
2
+ 2 H
2
A + luz  (CH
2
O) + 2 A + H
2
O
oxidado reducido reducido oxidado
Reacción general de la fotosintesis para las plantas verdes, algas y cianobacterias
n CO2 + 2n H2O + Luz  (CH2O)n + n O2↑ + n H2O
Fases de la fotosíntesisFases de la fotosíntesis
FASE FASE
LUMÍLUMÍ
NICANICA
FASE FASE
OSCUOSCU
RARA

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FASE LUMÍNICAFASE LUMÍNICA
Absorción de energía luminosaAbsorción de energía luminosa: en ella intervienen los pigmentos fotorreceptores que,
en las membranas tilacoidales, se asocian en sistemas pigmentarios o fotosistemas.
Fotosistema I (FS I) en el que la clorofila diana son dos moléculas de clorofila aI o P700 que pierden e-
al excitarse cuando recibe energía fotónica a una longitud de onda (λ) de 700 nm.
En el fotosistema II (PS II) la clorofila diana son dos moléculas de clorofila aII o P680 que pierden e- al
recibir energía fotónica a una longitud de onda λ = 680 nm.

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Transporte Transporte
electrónicoelectrónico
FotofosforilaciónFotofosforilación

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Fotofosforilación: fosforilación acoplada a una cadena de transporte electrónico y a
la creación de un gradiente electroquímico (fuerza protón-motriz). Se realiza en la
membrana tilacoidal.

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Comparación entre la fosforilación oxidativa que tiene lugar en las mitocondrias y la
fotofosforilación en los cloroplastos.
La zona globular está orientada hacia el estroma del cloroplasto. La concentración de H
+
es
más alta en la luz del tilacoide, como consecuencia del bombeo de H
+
.
MITOCONDRIAMITOCONDRIA CLOROPLASTOCLOROPLASTO

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Melvin CalvinMelvin Calvin nació en el seno de una familia de
inmigrantes rusos en Saint Paul, Minnesota en 1911 y murió
en Berkeley en 1997.
Durante la década de 1940, en su estancia en la universidad
de Berkeley, comenzó sus experimentos sobre la fotosíntesis
sobre cultivos del alga verde unicelular Chlorella
pyrenoidosa, separando los compuestos obtenidos por
cromatografía bidimensional e identificándolos gracias al
carbono-14, aclarando así el proceso de asimilación
fotoquímica del dióxido de carbono por las partes verdes de
las plantas, hoy denominado ciclo de Calvinciclo de Calvin.
Fue galardonado con el Premio Nóbel de Química en 1961
por sus trabajos sobre la asimilación del dióxido de carbono
por las plantas. Melvin Calvin en Berkeley con el
aparato simulador de la fotosíntesis
FASE OSCURAFASE OSCURA : La asimilación reductora del C del CO2
atmosférico se realiza mediante una serie de reacciones que
constituyen el ciclo de Calvinciclo de Calvin. Esta reducción se lleva a cabo
con la aportación del poder reductor (NADPH + H+) y el ATP
originados en la fase lumínica.

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Balance (estequiometría) del Ciclo de
Calvin:
Para obtener 1 molécula de hexosa a partir
de CO
2
, los organismos fotosintéticos
gastan 12 moléculas de NADPH y 18
moléculas de ATP.

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Balance de la fotosíntesis oxigénica para formar una molécula de glucosa: Balance de la fotosíntesis oxigénica para formar una molécula de glucosa:
Ecuación generalEcuación general
6 CO6 CO
22 + 12 H + 12 H
22O + luz (48 hν) O + luz (48 hν)  C C
66HH
1212OO
66 + 6 O + 6 O
22↑ + 6 H↑ + 6 H
22OO
Respecto a la luz, podemos calcular el nº de fotones de la siguiente manera: las 12
moléculas de agua del primer término proporcionan 12 H
2
= 24 H
+
+ 24 e
-
. Como cada
electrón necesita para saltar el impacto de 2 fotones (uno en el fotosistema I y otro en el
fotosistema II), para los 24 se necesitarán 2 x 24 = 48 hν (fotones)

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FOTOSÍNTESIS DEL NFOTOSÍNTESIS DEL N
Los vegetales captan nitrógeno en forma de nitratos (NO3-) del suelo,
debiendo ser reducido a NH3 para poder ser incorporado a las moléculas
orgánicas como grupo amino. Se utiliza para ello el ATP y el poder reductor
(NADPH + H+) de la fase lumínica de la fotosíntesis

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RUTA DE HATCH-SLACK O DE LAS PLANTAS C4RUTA DE HATCH-SLACK O DE LAS PLANTAS C4 ::

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“Rubisco”: ribulosa bisfosfato carboxilasa oxidasa; “PEP carboxilasa” es más activa que Rubisco,
tiene mayor afinidad por el CO
2
, independientemente de la concentración de oxígeno.
Si [CO
2
] > [O
2
], Rubisco funciona como carboxilasa, fija el CO
2
a la ribulosa 1,5 DP (ciclo de
Calvin)
Rubisco como carboxilasa, a [CO
2
] elevada, ciclo de Calvin: Ru 1,5 DP + CO
2
 2 PGAL.
Si [CO
2
] < [O
2
], Rubisco funciona como oxidasa, oxida la Ru DP gastando O
2
y produciendo CO
2
(FOTORRESPIRACIÓN). El rendimiento fotosintetico es menor.
Rubisco como oxidasa, a [O
2
] elevada, fotorrespiración: Ru 1,5 DP + O
2
 PGAL + ácido
glicólico (se degrada en los peroxisomas)
Maíz
Caña de azúcar
Cynodon dactylon
ALGUNAS PLANTAS C4

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Diferencias morfológicas entre las hojas de plantas C3 y C4Diferencias morfológicas entre las hojas de plantas C3 y C4
C3C3 C4C4

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FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA FOTOSÍNTESISFACTORES QUE INTERVIENEN EN LA FOTOSÍNTESIS ::

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QuimiosíntesisQuimiosíntesis
Es un proceso del anabolismo autótrofo en el que la energía se obtiene de
reacciones químicas de oxidación de sustancias del medio, y se utiliza en la
formación de compuestos orgánicos.
En la quimiosíntesis se diferencian dos fases:
- En la primera se produce la oxidación de sustancias inorgánicas.
- En la segunda se producen compuestos orgánicos do la energía desprendida en
la primera fase

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2 NH3 + 3 O2  2 NO2- + 2H+ + 2 H2O
Quimiosíntesis del C:
La bacteria Nitrosomonas oxida el
amoniaco en nitritos y con la energía
obtenida fija el CO2 atmosférico.
Quimiosíntesis del N o fijación de nitrógeno
atmosférico:
Rhizobium leguminosarum es
simbionte de las raíces de
leguminosas, donde oxida
compuestos orgánicos y, con
la energía obtenida, fija el N2
atmosférico.

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ENLACES DE ANABOLISMO :
Anabolismo en hiru.com. http://www.hiru.com/biologia/biologia_02500.html
Apuntes Biología Colegio San Cayetano. http://perso.wanadoo.es/sancayetano2000/biologia/apu/h2o.htm
Apuntes de metabolismo. CNICE.
http://recursos.cnice.mec.es/biologia/bachillerato/segundo/biologia/ud04/02_04_04_01.html
Bacterias fotosintéticas.
http://translate.google.es/translate?hl=es&langpair=en|es&u=http://www.microbiologybytes.com/video/photosynthesis.html

Fosforilación fotosintética. Universidad de Salamanca. http://web.usal.es/~evillar/fosffot.htm
Fotosíntesis, aspectos básicos. UCM. http://eprints.ucm.es/9233/1/Fisiologia_Vegetal_Aspectos_basicos.pdf
Fotosíntesis CAM.
http://www.biologia.org/?pid=5000&id=32&page=0&PHPSESSID=c2c103b0563ce7ffa1d05d8e7406ae28
Fotosíntesis en la Universidad Politécnica de Valencia.
http://www.etsmre.upv.es/varios/biologia/Temas/tema_11.htm
Fotosintesis en Wikipedia. http://es.wikipedia.org/wiki/Fotos%C3%ADntesis
Libro Botánica on-line. Fotosíntesis. http://www.forest.ula.ve/~rubenhg/fotosintesis/#arriba
Metabolismo Col. San Cayetano. Powerpoint.
http://colegiosancayetano.com/moodle/course/view.php?id=54
Metabolismo en Aula de Ciencias Naturales.
http://auladenaturales.wordpress.com/2010/02/09/imagenes-para-fisiologia-celular-catabolismo/
Metabolismo en Fisicanet. http://www.fisicanet.com.ar/biologia/metabolismo.php
Presentación sobre anabolismo autótrofo.
http://www.slideboom.com/presentations/59910/Anabolismo-aut%C3%B3trofo
Procariotas, clasificación. http://garciajeanlouis9051.neuf.fr/aaBXIII3.html