Índice
Metabolismo
¿Qué es el metabolismo?
El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas catalizadas por enzimas que ocurren dentro de las células de los seres vivos. Estas reacciones permiten que las células obtengan energía y materia para funcionar.
Rutas metabólicas
Las reacciones metabólicas están interrelacionadas y forman vías metabólicas, donde el producto de una reacción se convierte en el sustrato de la siguiente. Estas rutas están reguladas por enzimas que trabajan de forma coordinada.
Clasificación de los seres vivos según su metabolismo
Fotoautótrofos
Usan la luz solar como energía y el CO₂ como fuente de carbono (ej. plantas)
Fotoautótrofos
Usan la luz solar como energía pero obtienen el carbono de otros seres vivos.
Quimioautótrofos
Obtienen energía de reacciones químicas y carbono del CO₂.
Quimioheterótrofos
Obtienen tanto la energía como el carbono de compuestos orgánicos (ej. animales y humanos).
En el metabolismo distinguimos dos fases: fase de síntesis o anabolismo y fase de degradación o catabolismo.
Anabolismo
Conjunto de reacciones químicas de síntesis.
Forma moléculas complejas (como glúcidos y lípidos) a partir de moléculas simples.
Requiere energía (consume energía).
Las moléculas formadas almacenan gran cantidad de energía en sus enlaces.
Catabolismo
Conjunto de reacciones de degradación.
Rompe moléculas complejas (como glúcidos y lípidos) para obtener energía.
Libera energía útil para la célula.
Relación entre anabolismo y catabolismo
Están interconectados: la energía liberada por el catabolismo se utiliza para llevar a cabo las reacciones anabólicas.
Conjunto de reacciones químicas de síntesis.
Forma moléculas complejas (como glúcidos y lípidos) a partir de moléculas simples.
Requiere energía (consume energía).
Las moléculas formadas almacenan gran cantidad de energía en sus enlaces.
Fotosíntesis
Organismos fotoautótrofos
Realizan fotosíntesis para obtener materia orgánica (glúcidos) a partir de moléculas inorgánicas (CO₂ y H₂O).
Aunque hay otros seres fotosintéticos, las plantas son las más importantes por su gran aporte al ecosistema.
Objetivo de la fotosíntesis
Transformar energía solar en energía química almacenada en moléculas orgánicas.
Requisitos para la fotosíntesis
Moléculas transportadoras de electrones: proteínas o lípidos asociados a pigmentos (como la clorofila), que captan y transportan electrones.
NADP⁺: es el aceptor final de electrones en la cadena fotosintética.
Cloroplasto: órgano celular cerrado que permite que los electrones se transfieran eficientemente sin dispersarse; contiene clorofila, transportadores y aceptores
Conclusión
6CO 2 +6H 2 O+luz→C 6 H 12 O 6 +6O 2
Las células vegetales están adaptadas estructural y funcionalmente para realizar la fotosíntesis.
Fórmula global de la fotosíntesis (no incluida en el texto, pero habitualmente expresada como)
Fase dependiente de la luz
Es imprescindible la presencia de luz.
Se produce en la membrana de los tilacoides.
Fase independiente de la luz
No requiere la presencia de luz.
Tiene lugar en el estroma del cloroplasto.
A esta fase también la llamamos fijación del carbono.
En ella, el CO2 atmosférico se incorpora, mediante un conjunto de reacciones biosintéticas, a pequeños compuestos de carbono para formar glucosa.
respiración celular
¿Qué es la respiración celular?
Es un proceso que ocurre en células vegetales y animales.Utiliza glucosa como materia prima:
En plantas, proviene de la fotosíntesis.
En animales, proviene de los alimentos.
El objetivo es obtener energía en forma de ATP y NADH, que alimentan las funciones celulares.
Elementos necesarios
Glucosa u otros monómeros de biomoléculas.
Moléculas transportadoras de electrones, como proteínas de la cadena respiratoria.
Oxígeno, que es el aceptor final de los electrones.
Mitocondrias, que proporcionan el espacio cerrado donde se realiza el proceso.
Etapas clave
A partir de compuestos de carbono como la ribulosa-1,5-bisfosfato y CO₂, se generan moléculas como el 3-fosfoglicerato.
Estas se transforman en glucosa mediante reacciones químicas que consumen ATP y NADPH (provenientes de la fase luminosa de la fotosíntesis en plantas).
La glucosa puede luego polimerizarse y formar almidón.
Glucólisis en el citoplasma
La glucosa se transforma en piruvato mediante la glucólisis.
En este proceso se obtienen 2 moléculas de ATP.
Ocurre en el citoplasma de la célula
Ciclo de Krebs
El Acetil-CoA entra en el ciclo de Krebs (ruta cíclica).
Se generan ATP, NADH, CO₂ y H₂O.
Esta vía forma parte de la respiración celular aeróbica (con oxígeno).
Ecuación general de la respiración aeróbica
Se obtiene el máximo rendimiento energético gracias al uso de oxígeno.
Fermentación anaeróbica (sin oxígeno)
Ocurre cuando no hay suficiente oxígeno, como en esfuerzos musculares extremos.
El piruvato no entra a la mitocondria, sino que en el citoplasma se convierte en lactato.
Este proceso se llama fermentación láctica.
El rendimiento energético es bajo, ya que el lactato aún contiene energía química.
