BIO-ANABOLISMO

BIO-ANABOLISMO

El Anabolismo

El anabolismo es el conjunto de reacciones químicas en las que se sintetizan las biomoléculas orgánicas de las células, son reacciones de reducción de las que los electrones y protones se obtienen del NADH y NADPH, son recciones endergónicas que consumen energía.

Anabolismo autótrofo

• Obtiene el carbono a partir del CO₂. Hay dos tipos:

• Fotoautótrofo (en seres vivos fotosintéticos): la energía necesaria se obtiene a partir de la luz mediante la fotosíntesis.

• Quimioautótrofos (en seres vivos fotosintéticos): la energía se obtiene a partir de las reacciones químicas de oxidación de las moléculas orgánicas.

Fotosíntesis en plantas:

Tiene lugar en los cloroplastos, la energía lumínica se convierte en ATP, empleado para la síntesis de materia orgánica, también es una fotosíntesis oxigénica y a partir del CO₂, H₂O y la energía lumínica se obtiene glucosa y se libera O₂.

• En la membrana de los tilacoides tiene dos complejos capaces de captar la luz, está formados por proteínas y pigmentos fotosintéticos. Son: Fotosistema I (PS I) y el Fotosistema II (PS II).

• Ambos tienen dos componentes:

• Complejo colector de luz (CCL): capat las diferentes longitudes de ondas de luz, y las manda al centro de reacción en una sola longitud de onda.

• Centro de reacción ( CC I): tiene un tipo de clorofila que recibe la luz que capta el CCL, excita sus electrones y los pierde.

• Fotosistema I : abunda en los tilacoides del estroma, su CCL tiene muchos clorofilas (alfa) y pocos clorofilas (beta); y en el CC I tiene la clorofila P-700.

• Fotosistema II: abunda en los tilacoides de los grana, su CCL tiene clorofila alfa, mucha corofila beta y xantofilas, el CC I tiene la clorofila P-680. 

Fotofosforilación no cíclica

Actúan los dos fotosistemas, incidiendo 2 fotones en cada uno de ellos y se produce ATP y NADPH + H⁺. Cuando la luz incide en el PS II, la clorofila alfa II se excita y libera dos electrones que pasarán a la cadena de transporte electrónico de la membrana tilacoidal, que capta estos electrones liberando energía para bombear 2 H⁺ del estroma al espacio tilacoidal. Los 2 electrones al regresar al estroma atravestando el ATP-sintetasa generando ATP, y finamente los dos electrones son captados por el clorofila p-700. El H₂O también repone los 2 electrones con la fotolisis del agua , por lo que se genero O₂. La luz también incide en el PS I y la clorofila alfa I se excita y cede dos electrones a una cadena de ransporte electrónico distinta, los electrones los captará el NAD⁺ que se reduce a NADPH + H⁺.

Fotofosforilación cíclica

Solo interviene el PS I, cuando incide la luz, la clorofila P-700 se excita y cede dos electrones a la cadena de transporte electrónico que ibera energía empleada para bombear 2 H⁺ que regresarán al estroma atravesando el ATP- sintetasa, y así, generando ATP. Finalmente los electrones son captados por la clorofila P-700. esta fotofosorilación es necesaria debido a que en la fase oscura es necesario más ATP, que NADPH + H⁺, y en la fotofosforilación no cíclica ambas se producen en la misma cantidad

FASE OSCURA/CICLO DE CALVIN

Se produce en el estroma de los cloroplastos, se genera glucosa a partir de CO₂, ATP y NADPH + H⁺.

El NADPH + H⁺ sirven para reducir el CO₂, sintetizando la glucosa y otras moléculas orgánicas.

Fase oscura en plantas C₃

En la mayoríia de plantas y todas las algas, se generan 2 moléculas de ácido-3-fosfoglicerido y se incorpora CO₂ en una molécula orgánica. Esta reacción es catalizada por la enzima Rubisco y en el ciclo de Calvin, a partir de 6 CO₂ se generan 2 moléculas de gliceraldehído fosfato empleadas para sintetizar la glucosa u otras moléculas orgánicas.

Fotorrespiracón en plantas C₃

Reduce la capacidad fotosintética de la planta, ya que se cierran los estoma, por lo que al no entrar CO₂, la concentración de O₂ es mayor que la de CO₂. Con la fotorrespiración, se consume el O₂ y se forma CO₂.

Factores que influyen en la fotosíntesis

• Intensidad de luz: las plantas están adaptadas a una intensidad luminosa, que a mayor intensidad, mayor el rendimiento fotosintético, pero hay un límite fisiológico, que si se supera, la fotosíntesis deja de funcionar.

• Concentración de CO₂: si aumenta la concentración de CO₂, aumenta la actividad fotosintética.

• Concentración de O₂: si aumenta, la actividad fotosintética disminuye debido a que aumenta la fotorrespiración.

• Humedad: a mayor humedad mayor rendimiento fotosintético debido a que los estomas permanecen abiertos, entra más CO2 y sale más O2, pero si disminuye, disminuce la actividad fotosintética debido a que los estomas se cierran y no entra CO2.

• Temperatura: las plantas están adaptadas a un intervalo de temperaturas, si aumenta, la actividad fotosintética aumenta debido a que hay mayor actvidad enzimática, pero si se alcanza la temperatura de desnaturalización las enzimas dejan de funcionar.

• Tiempo de iluminación: hay plantas que con mayor tiempo de iluminacion mayor rendimiento fotosintético, hay outras que necesitan más oscuridad que luz.

Quimiosíntesis

Es un tipo de nutrición quimioautótrofa que genera compuestos orgánicos a partir de la energía desprendida por las reacciónes de oxidación de compuestos inorgánicos. Está en algunas bacterias.