presentacion anabolismo, Diapositivas de Biología

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METABOLISMO II

EL ANABOLISMO

CONCEPTO DE ANABOLISMO

ANABOLISMO HETERÓTROFO

ANABOLISMO DE GLÚCIDOS

ANABOLISMO DE LÍPIDOS

ANABOLISMO DE PROTEÍNAS

ANABOLISMO DE ÁCIDOS NUCLEICOS

ANABOLISMO AUTÓTROFO

FOTOSÍNTESIS

FASE LUMINOSA

FASE OSCURA

BALANCE ENERGÉTICO DE LA FOTOSÍNTESIS

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA

FOTOSÍNTESIS

QUIMIOSÍNTESIS

TIPOS DE ORGANISMOS QUIMIOSINTÉTICOS

CONCEPTO DE ANABOLISMO

Procesos constructivos que suceden en una célula en los que se produce la síntesis de moléculas complejas a partir de otras más sencillas.

Podemos distinguir dos tipos de anabolismo:

Anabolismo autótrofo: Síntesis de moléculas orgánicas sencillas a partir de precursores inorgánicos tales como el CO 2 , el H 2 O y el NH 3. Solamente pueden realizarlo las células autótrofas. Existen dos modalidades de anabolismo autótrofo: la fotosíntesis , que utiliza la energía de la luz (en las células fotolitotrofas), y la quimiosíntesis , que utiliza la energía liberada en reacciones redox (células quimiolitótrofas)

Anabolismo heterótrofo: Síntesis de moléculas orgánicas progresivamente más complejas a partir de moléculas orgánicas más sencillas.

2.- ANABOLISMO HETERÓTROFO

Comprende una serie de rutas anabólicas comunes (presentes en cualquier tipo de célula). En ellas se sintetizan macromoléculas fuertemente reducidas a partir de moléculas orgánicas relativamente oxidadas.

El anabolismo heterótrofo es un proceso endergónico y como tal consume energía química que es aportada por el ATP y coenzimas reducidos. La mayoría de las reacciones del anabolismo heterótrofo tienen lugar en el hialoplasma de la célula.

Muchas rutas del anabolismo heterótrofo recorren en parte el camino inverso de las correspondientes rutas catabólicas aprovechando aquellas reacciones que son claramente reversibles.

2.1. ANABOLISMO DE GLÚCIDOS

Se realiza en dos fases sucesivas: la síntesis de la glucosa y la síntesis de polisacáridos.

• GLUCONEOGÉNESIS
• GLUCOGENOGÉNESIS

GLUCOGENOGÉNESIS

La síntesis de polisacáridos se lleva a cabo a partir de glucosa fosforilada en un proceso enzimático que consume energía del UTP o del ATP.

El glucógeno se sintetiza en el hígado y en el músculo esquelético con el objetivo de almacenar glucosa

2.2. ANABOLISMO DE LÍPIDOS

La glicerina , en forma de glicerol-fosfato , se obtiene por reducción de la dihidroxiacetona, o bien se recicla la que procede de la hidrólisis de otros lípidos. Los ácidos grasos se sintetizan a partir de acetil-CoA en un proceso catalizado por varios enzimas que forman el complejo de la ácido graso sintetasa. La síntesis de ácidos grasos requiere gran cantidad de poder reductor, que es aportado por el NADPH.

2.4. ANABOLISMO DE ÁCIDOS

NUCLEICOS

A veces puede ser necesario sintetizarlos "ex novo". La ribosa y la desoxirribosa se obtienen en la ruta de las pentosas. El ácido fosfórico es un componente habitual de las células. Las bases nitrogenadas se sintetizan mediante complejas secuencias de reacciones que parten de los esqueletos de diversos aminoácidos.

3.- ANABOLISMO AUTÓTROFO

• Los organismos fotosintéticos utilizan la energía de la luz solar. Entre ellos están las plantas, las algas y algunas bacterias.
• Los organismos quimiosintéticos utilizan la energía liberada en las reacciones exergónicas. Son quimiosintéticas algunas bacterias como las del nitrógeno, del azufre o del hierro.

3.1. LA FOTOSÍNTESIS

La membrana tilacoidal de los cloroplastos posee pigmentos fotosintéticos. Existen dos tipos principales de pigmentos:

• las clorofilas
• los carotenoides.

Los pigmentos fotosintéticos no están distribuidos al azar por la membrana tilacoidal sino que están organizados formando fotosistemas constituidos por:

a) Un complejo antena: formado por varios centenares de moléculas de clorofilas, carotenoides y también proteínas, que absorben la energía de la luz de diferentes longitudes de onda y la canalizan hacia una única molécula de clorofila denominada clorofila diana. b) Un centro de reacción .- Está formado por la clorofila diana, un dador de electrones y un aceptor de electrones que pueden variar de unos fotosistemas a otros.

Existen dos tipos de fotosistemas: el fotosistema I (PS I o P700) y el fotosistema II (PS II o P680) , que difieren en el tipo de clorofila diana que poseen.

3.1. LA FOTOSÍNTESIS (Fase Luminosa)

Consiste en un transporte de electrones a través de una cadena transportadora ubicada en la membrana tilacoidal. Este transporte electrónico "cuesta arriba" es un proceso endergónico , y no tendría lugar si no se le suministra energía. Aquí es donde interviene la energía luminosa

La luz excita un par de electrones del PS II, que se oxida, y puede aceptar ahora otros dos electrones procedentes del agua volviendo a su estado inicial. Para ello la molécula de agua se rompe ( fotolisis del agua ) liberando así el oxígeno

Los electrones excitados del PS II son cedidos a la cadena de transportadores.

Al mismo tiempo que esto sucedía, un par de electrones del PS I fueron excitados por la luz y cedidos a otro tramo de la cadena que los conduce al NADP+ que se reduce a NADPH. Los electrones procedentes del PS II son cedidos ahora al PS I que recupera su estado inicial.

El uso combinado de los dos fotosistemas permite la existencia de un tramo descendente en el que los electrones circulan a favor de gradiente desde el estroma al espacio intratilacoidal. En esta membrana también existe una ATP-sintetasa que, gracias a la energía liberada al regresar los protones al estroma, puede sintetizar ATP.

FASE OSCURA

Consiste en la síntesis de moléculas orgánicas sencillas por reducción de moléculas inorgánicas, utilizando el NADPH y el ATP obtenidos en la fase luminosa. Se produce en el estroma del cloroplasto. El principal sustrato utilizado es el CO 2 que es reducido a monosacáridos sencillos, pero también es posible la utilización de nitratos o sulfatos.

LA FIJACIÓN DEL CO 2 : EL CICLO DE CALVIN: Ocurre en tres fases:

Fijación del CO 2 : El CO 2 se fija inicialmente sobre la ribulosa-1,5-difosfato (5C), que es la molécula aceptora, dando lugar a 2 moléculas de ácido fosfoglicérico (3C). Esta reacción está catalizada por la enzima ribulosa 1,5-difosfato carboxilasa o rubisco. Además este enzima puede utilizar como sustrato al oxígeno en lugar del dióxido de carbono, dando lugar a una secuencia de reacciones que terminan liberando CO 2. Este fenómeno se conoce como fotorrespiración. Algunas plantas tropicales, llamadas plantas C4, evitan este problema fijando inicialmente el CO 2 mediante una ruta alternativa al ciclo de Calvin, la ruta de Hatch y Slack , en la que el enzima responsable de la fijación no se ve interferido por el oxígeno. ver

FASE OSCURA

Reducción : El ácido fosfoglicérico, a expensas del ATP y NADPH procedentes de la fase luminosa, se reduce a gliceraldehido-3-fosfato , que está en equilibrio con su isómero, la dihidroxiacetona-fosfato.

Recuperación y síntesis de biomoléculas : Estos dos fosfatos de triosa son utilizados en parte para regenerar la ribulosa-difosfato mediante una serie de reacciones que implican gasto de ATP , y en parte son desviados hacia el anabolismo heterótrofo para servir de precursores a distintos tipos de biomoléculas.

Cada vuelta del ciclo de Calvin implica la fijación de 1 CO2 (=1C), por tanto, para generar una molécula de glucosa (6C) se necesitan 6 vueltas.

 Transporte de H de C

Intensidad luminosa

Color de la luz

Tiempo de iluminación