Anabolismo

El anabolismo es un conjunto de procesos constructivos que suceden en la célula en los que se produce la síntesis de moléculas complejas a partir de otras más sencillas. Estos procesos son endergónicos necesitan la incorporación de energía. Mediante las rutas metabólicas comunes, denominadas metabólicas heterótrofas, se sintetizan, a partir de moléculas orgánicas sencillas, todas las moléculas orgánicas complejas. La glucogénesis es una ruta metabólica que pueden llevar a cabo todas las células, se sintetiza glucosa a partir de compuestos orgánicos no glucídicos, ácido láctico, aminoácidos, glicerol. Se inicia en la mitocondria pero tiene lugar en el citosol. La glucogénesis es la ruta metabólica en la cual se sintetiza glucógeno a partir de glucosa, con el fin de almacenarla. Se produce ene le hígado y en el musculo esquelético, tiene dos etapas: Primera etapa: Se activa la glucosa mediante el UTP y se forma UDP-glucosa. Segunda etapa: Se añaden moléculas de glucosa procedentes de la UDP-glucosa a la molécula. Existen el anabolismo de los lípidos y el de las proteínas, en el de las proteínas las plantas sintetizan todos los aminoácidos, las animales algunos, el resto los incorpora en la dieta. S e sintetizan en el citosol. Las rutas de síntesis de materia orgánica a partir de inorgánica son diferentes en función de la fuente de energía: ·Los autótrofos fotosintéticos llevan a cabo la fotosíntesis, entre ellos están las plantas, las algas, las bacterias. ·Los autótrofos quimiosinteticos realizan rutas de quimiosíntesis. Son bacterias como las del nitrógeno, las del azufre o las del hierro.

Fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso de nutrición autótrofa por el que se forma materia orgánica a partir de materia inorgánica, utilizando la energía luminosa. Requiere un dador de hidrógeno y un aceptor, el dador de hidrógeno es el agua y el aceptor el CO2. La fotosíntesis se realiza a través de un conjunto de reacciones complejas que suceden en dos fases: ·Fase luminosa: Se produce solo en presencia de luz, en la membrana de los tilacoides, donde esta la cadena fotosintética transportadora de electrones, los fotosistemas y los ATPasa cloroplastica. Durante la fase, los pigmentos fotosintéticos captan la luz u la transforman en energía química. Se libera oxígeno procedente de la molécula de agua. ·La fase oscura: Se localiza en el estroma del cloroplasto y no depende directamente de la luz. Reduce una molécula de CO2 para obtener glucosa y otras moléculas utilizando la energía de la fase luminosa. Se lleva a cabo a través de una ruta metabólica llamada ciclo de Calvin.

Fase luminosa

Las células fotosintéticas cuentan con pigmentos, son moléculas capaces de absorber la energía de los fotones de luz. Los principales pigmentos son las clorofilas A yB pero hay otros pigmentos secundarios, carotenos y xantofilas. Están agrupados en la membrana del tilacoide constituyendo fotosistemas, que son estructuras formadas por: un gran numero de pigmentos, moléculas antena, moléculas colectoras de luz. Un centro de reacción constituido por una clorofila unida a una proteína, un dador y un aceptor de electrones. La clorofila del centro recibe energía de la luz absorbida por los pigmentos antena y es la única capaz de ceder un electrón. Permite aprovechar todo el espectro de luz en la fotosíntesis. En las células fotosintéticas hay dos fotosistemas: El fotosistema I: Presenta un máximo de absorción de 700nm. La clorofila se denomina P700. El fotosistema II: Presenta su máximo de absorción a 680nm. La clorofila se denomina P680.
Factores que influyen en la fotosíntesis. ·
La concentración de CO2 en el medioambiente: la velocidad de la fotosíntesis aumenta cuanto mayor es la concentración de CO2 en el medio. · La intensidad de la iluminación: La velocidad de la fotosíntesis aumenta cuanto mayor es la intensidad luminosa, hasta alcanzar un limite en el cual, aunque dicha intensidad no se pueda incrementar la velocidad. ·Temperatura: Las reacciones de la fase luminosa son independientes de la temperatura pero las de la fase oscura aumentan su velocidad de reacción con la temperatura. · Concentración de O2 en el medio: El rendimiento de la fotosíntesis disminuye cuando aumenta la concentración de O2, debido a que el oxigeno es un inhibidor competitivo de la reacción de fijación del CO2. ·La humedad: la concentración del agua influye de manera determinante en el rendimiento de la fotosíntesis. El rendimiento disminuye al hacerlo el grado de humedad. ·El fotoperiodo y el color de la luz: hay especies en las que a más horas de luz mayor es el rendimiento fotosintético, otras necesitan alternar las horas de luz con las de oscuridad. El rendimiento depende del color de la luz, el mayor rendimiento se consigue con luz roja o azul.

Quimiosíntesis

La qumiosíntesis esun proceso anabólico autótrofo, con el que se sintetizan compuestos orgánicos a partir de inorgánicos. Se utiliza como fuente de energía, en la quimiosíntesis se emplea la energía química de la oxidación de compuestos inorgánicos. En la quimiosíntesis hay dos fases: · Primera fase: Equivale a la fase luminosa, se oxidan compuestos inorgánicos sencillos, líberándose energía y electrones. La energía fosforila el ADP y forma ATP. Los electrones reducen el NAD+ y forman NADH. · Segunda fase: Equivale a la fase oscura, se utiliza el ATP y el NADH para reducir compuestos inorgánicos y obtener orgánicos. Los seres que realizan la quimiosintesis son quimioautótrofos, tienen gran importancia ecológica por su papel en los ciclos biogeoquímicos, producen la mineralización de la materia orgánica. Los sustratos inorgánicos que utilizan las bacterias proceden de la actividad biológica de otros seres. Estos sustratos varían de unas bacterias a otras, se diferencian varios grupos: · Bacterias del nitrógeno: viven en el suelo y en agua, utilizan compuestos reducidos del nitrógeno. Oxidan el amoniaco de la descomposición de materia orgánica a nitratos, nitrificación: bact. Nitrosificantes: oxidan el amoniaco a nitritos. Bact. Nitrificantes: oxidan los nitritos a nitratos. · Bacterias incoloras del azufre: Viven en aguas residuales, fuentes hidrotermales y ambientes ricos en azufre, utilizan azufre y sulfuro de hidrógeno. · Las bacterias del hierro o ferrobacterias: Viven en aguas de vertidos mineros, que oxidan a sales ferrosas. · Bacterias del hidrógeno: Utilizan el hidrógeno como sustrato, son quimioautotrofas facultativas y pueden usar el hidrógeno molecular o compuestos orgánicos.

Meiosis

La meiosis es un tipo de división celular relacionada con la reproducción sexual, utiliza células germinales y da lugar a gametos. ·Reduce a la mitad el material genético: La información genética es completa, después de la fecundación se restaura la constitución cromosómica de la especie. Si no existiese la meiosis después de cada fecundación el numero de cromosomas se duplicaría. ·Aumenta la variabilidad genética de una población: Debido a la recombinación de la información genética recibida de cada progenitor. Sobre esta variabilidad genética siempre actúan la selección natural y artificial.
Profase I: Los cromosomas se condensan y comienzan a visualizarse. Los cromosomas homólogos se emparejan, esta asociación de llama sinapsis. Se extiende a lo largo de ellas del mismo modo que una cremallera engarza las dos partes de a partir de un punto de inico. Los cromosomas se contraen y se aprecia que cada par de cromosomas esta formado por cuatro cromatidas. Los dos cromosomas comparten un cinetócoro, se produce el sobrecruzamiento, es la recombinación genética del material hereditario. Es un fenómeno de intercambio de segmentos de ADN entre cromatidas. La cromatida homologa inicia su separación. Se produce una contracción adecuada de los cromosomas, el nucléolo y la membrana comienzan a desaparecer.
Metafase I: Desaparece la membrana nuclear y el nucléolo. Se condensan al máximo y se sitúan en la placa acuatorial.
Anafase I: Las dos cromatidas se comportan como una unidad. Los n cromosomas migran a cada polo y se reduce el número de cromosomas de la célula.
Telofase I: Cada cromosoma se ha desplazado hacia un o de los polos, cada uno contiene la mitad de cromosomas que el núcleo original.
Interfase: Entre la primera división meiotica y la segunda puede haber una interfase, es breve y no se produce duplicación del ADN.
Profase II: Las envolturas se desintegran y comienzan a aparecer las fibras del huso.
Metafase II: Los cromosomas se disponen en la placa acuatorial y los centrómeros hermanos empiezan a separarse.
Anafase II: Las cromatidas hermanas se separan hacia los polos y se convierten en cromosomas hijo.
Telofase II: Los cromosomas se desespiralizan y el huso se desorganiza. Se forma la envoltura alrededor de los conjuntos de cromosomas.
Citocinesis: Se obtienen cuatro células hijas cuyos núcleos constan de n cromosmas, compuestos por n cromatidas.
Leyes de Mendel. ·
Primera ley de Mendel: Ley de la uniformidad de los híbridos de la primera generación, cuando se cruzan dos variedades de individuos de raza pura. Todos los individuos de la primera generación son iguales entre si y a uno de sus progenitores. ·La segunda ley de Mendel: Ley de la separación de los alelos que forman la pareja de alelomorfos, cuando se cruzan entre si plantas de la primera generación, se obtienen en proporción 3:1. ·Tercera ley de Mendel: Ley de la herencia independiente de los caracteres, considerando dos caracteres de manera simultanea los alelos de un gen pueden transmitirse independientemente de los alelos de otros gen.