Tema 11. anabolismo
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XIXI Biología. 2º Bachil lerato. IES SANTA CLARA.
Belén Ruiz Departamento Biología- Geología.
https://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/2o-bachillerato/2o-biologiaI IES Santa Clara
TEMA 11. METABOLISMO CELULAR: ANABOLISMO II
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LA FOTOSÍNTESIS INTRODUCCIÓN
PROCESO GENERAL : 6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6
O2 + 6 H2O
ETAPAS:
FASE LUMINOSA ⇒ síntesis de ATP y NADPH
FASE OSCURA ⇒ Fijación de CO2 y síntesis orgánica:
Consumo de los productos de la fase lumínica (ATP y NADPH)
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PIGMENTOS: Clorofilas (verdes)
– a y b (vegetales y cianobacterias) – c y d (algas) –Bacterioclorofila (bacterias fotosintéticas),
Carotenoides (vegetales, algas y cianobacterias)
–Carotenos (marrones y anaranjados)–Xantofilas (amarillos)
Ficobilinas (algas y cianobacterias)
– Ficocianinas (azules)– Ficoeritrinas ( rojos)
FASE LUMINOSA ⇒ síntesis de ATP y NADPH
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CLOROFILASCLOROFILAS
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CAROTENOIDESCAROTENOIDES
Xantofilas
Carotenos
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FicobilinasFicobilinas
Ficoeritrina
Ficocianina
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CromatografíaCromatografía
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PIGMENTOS: ESPECTRO ÚTIL (visible 400- 700 nm)
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UNIDADES FUNCIONALES: LOS FOTOSISTEMAS:
– CCL (c.antena) + Centro de reacción (Clor. a, dador y aceptor)– Fotosistema I (P700) y Fotosistema II (P680)
1. CCL: Centro colector de luz. Diferentes pigmentos: clorofilas, carotenos,…
2. Centro de reacción:3. Dímero de clorofila A4. Dador de electrones5. Aceptor de electrones
6. Membrana de un tilacoide
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UNIDADES FUNCIONALES: LOS FOTOSISTEMAS: (PSI y PSII)
– Fotosistema I (P700) y Fotosistema II (P680)
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FASE LUMINOSA ⇒ síntesis de ATP y NADPH PIGMENTOS: clorofilas a y b (vegetales y
cianobacterias) c y d (algas) bacterioclorofila (bacterias fotosintéticas), carotenoides y ficobilinas (algas)
ESPECTRO ÚTIL (visible 400- 700 nm) FUNDAMENTO: resonancia, excitación electrónica y
transporte redox de e-
UNIDADES FUNCIONALES: LOS FOTOSISTEMAS:
CCL (c.antena) + Centro de reacción (Clor. a, dador y aceptor) Fotosistema I (P700) y Fotosistema II (P680)
ATPasa TRANSPORTADORES ELECTRÓNICOS
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FASE LUMINOSA ⇒ síntesis de ATP y NADPH
– FUNDAMENTOS: Fluorescencia: No se da en la fotosíntesis
El electrón excitado vuelve al orbital original y pierde la energía absorbida en forma de luz y calor
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FUNDAMENTOS: Resonancia
La energía pasa por resonancia de unos pigmentos a otros hasta el centro de reacción
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FUNDAMENTOS: Excitación electrónica
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UNIDADES FUNCIONALES: ATPasa TRANSPORTADORES ELECTRÓNICOS
Estroma
Espacio intratilacoidal
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FUNDAMENTOS: • Transporte de e- (cadena redox)
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Transporte electrónico dependiente de la luz
• La energía de los fotones activa o impulsa electrones de la molécula de clorofila del centro de reacción de niveles energéticos bajos a niveles muy altos. Cuando los electrones adquieren un nivel energético alto tienden a saltar de la clorofila a moléculas aceptoras.
• Fotosistema es el conjunto de la clorofila asociada a las moléculas aceptoras de los electrones que ella cede. En los fotosistemas es donde ocurren los procesos químicos dependientes de la luz.
• Hay dos fotosistemas: I o P700 y II o P680 según la longitud de onda de la luz a que son sensibles.
• A su vez el fotosistema II recibe electrones del agua que es el donador electrónico, en un proceso denominado fotólisis del agua, que libera oxígeno molecular.
• Los electrones cedidos fluyen por unas cadenas transportadoras de electrones hasta un aceptor electrónico final y desde aquí serán transportados hasta la fase oscura o Ciclo de Calvin.
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FLUJO “NO” CÍCLICO de e-
(Fotofosforilación acíclica)
Esquema en Z: Genera ATP y NADPH Fotolísis del H2O ⇒ O2 atmosférico
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FLUJO “NO” CÍCLICO de e-
(Fotofosforilación acíclica)
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FLUJO CÍCLICO de e-
(Fotofosforilación cíclica)
Esquema en D: Genera solamente ATP:
Existe mayor requerimiento
Anoxigénica
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![Page 56: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/56.jpg)
Síntesis de ATP o fotofosforilación
La energía que van perdiendo los electrones al
descender o fluir por la cadena transportadora sirve
para bombear protones (H+) desde el estroma hacia
el espacio interior del tilacoide; así se forma un
gradiente electroquímico entre ambos lados de la
membrana tilacoidal. El paso de H+ a través de las
ATPasas situadas en la membrana produce la
fosforilación del ADP y su transformación en ATP.
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La Hipótesis quimiosmótica de Mitchell
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![Page 60: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/60.jpg)
FASE OSCURA ⇒ Fijación de CO2 y síntesis orgánica
– Consumo de los productos de la fase luminica (ATP y NADPH)
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![Page 62: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/62.jpg)
FASES: – 1.- Fijación o
Carboxilación– 2.- Reducción:
Ácido a aldehído
– 3.- Regeneración: Compleja vía
de las pentosas que regenera la Ribulosa 1,5 diP
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![Page 65: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/65.jpg)
F. Fijación
F. Regeneración
F. Reducción
![Page 66: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/66.jpg)
1. Fijación del carbono: se incorpora el átomo de carbono procedente
del CO2 en la pentosa ribulosa-1,5-difosfato formándose 2 moléculas
de 3-fosfoglicerato, estando la reacción catalizada por la enzima
ribulosa-1,5-difosfato-carboxilasa o rubisco.
2. Reducción del átomo de carbono procedente del CO2: en dos
reacciones consecutivas fosforilación primero y reducción después.
Estas reacciones requieren ATP y NADPH respectivamente. 3-fosfoglicerato 1,3-difosfdoglicerato gliceraldehído-3-fosfato
3. Regeneración de la ribulosa-1,5-difosfato: para que el ciclo pueda
seguir funcionando y continúe la fijación del CO2 es preciso regenerar
la ribulosa-1,5-difosfato, lo que se consigue tras una serie de
reacciones que reorganizan la molécula catalizadas por la
fosforribuloquinasa.
![Page 67: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/67.jpg)
![Page 68: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/68.jpg)
Estequiometría del ciclo de Calvin
En cada paso de vuelta del Ciclo de Calvin se fija 1 átomo de carbono.
Para incorporar 6 moléculas de CO2 o lo que es lo mismo una molécula
de hexosa necesita cubrir 6 ciclos completos. El balance será el
siguiente:
- 6 moléculas de ribulosa-1,5-difosfato, que generarán 12
moléculas de 3-fosfoglicerato.
- 12 moléculas de NADPH
- 12 + 6 moléculas de ATP
Por tanto para obtener 1 molécula de hexosa a partir de CO2 los
organismos fotosintéticos consumen 12 moléculas de NADPH y 18
moléculas de ATP.
![Page 69: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/69.jpg)
Proceso general, fase luminosa:
12 H2O + 18 ADP + 18Pi + 12 NADP + → 18 ATP + 12 NADPH + 12 H + + 6O2
Proceso general, fase oscura: 6 CO2 + 18 ATP + 12 NADPH +12 H+ + 6 H2O → HEXOSA + 12 H2O +18 ADP + 18Pi +12 NADP+
Sumemos ambos procesos:
Proceso global:6 CO2 + 12 H2O → HEXOSA (C6H12O6) + 6O2 + 6 H2O
Proceso global simplificado:6 CO2 + 6 H2O → HEXOSA (C6H12O6) + 6O2
LA FOTOSÍNTESIS
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![Page 72: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/72.jpg)
ASPECTOS ECOLÓGICOS Y EVOLUTIVOS
1º FOTOSISTEMA I ⇒ Fotosíntesis anoxigénica (Ej.actual: sulfobacterias fotosíntéticas verdes)
2º FOTOSISTEMA II ⇒ Fotosintesis oxigénica (Ej. cianobacterias y plantas superiores): – Implicaciones:
• Atmósfera oxidante (O2) ⇒ aparición y expansión de los aerobios
• Capa de ozono: O2 + O2 O3 + ½ O2
⇒ protección (aspectos evolutivos)• Aparición de los PRODUCTORES (autótrofos), base
de las cadenas y redes tróficas (aspectos ecológicos)
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ASPECTOS ECOLÓGICOS Y EVOLUTIVOS
1º FOTOSISTEMA I ⇒ Fotosíntesis anoxigénica Ej.actuales (Con bacterioclorofila):
– Sulfobacterias fotosíntéticas verdes– Sulfobacterias fotosíntéticas púrpuras– Bacterias No sulfureas fotosíntéticas verdes – Bacterias No sulfureas fotosíntéticas púrpuras
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ASPECTOS ECOLÓGICOS Y EVOLUTIVOS
1º FOTOSISTEMA I ⇒ Fotosíntesis anoxigénica Ej.actuales:
Bacterias No sulfureas fotosíntéticas púrpuras
![Page 75: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/75.jpg)
ASPECTOS ECOLÓGICOS Y EVOLUTIVOS
1º FOTOSISTEMA I ⇒ Fotosíntesis anoxigénica Ej.actuales:
– Sulfobacterias fotosíntéticas verdes
![Page 76: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/76.jpg)
LA QUIMIOSÍNTESIS
• Concepto: Energía a partir de la oxidación de compuestos INORGÁNICOS normalmente por fosforilación oxidativa y síntesis orgánica ⇒ Autótrofos no fotosintéticos.
• Fases: – 1ºSust. inorgánica A Sust. Inorgánica B
+ ATP (por fosforilación oxidativa)• Aceptor final: normalmente, O2 ⇒ tipo especial de
respiración aerobia• NADH por flujo inverso de e- con gasto de ATP
– 2º Biosíntesis orgánica (c. Calvín o c. Krebs inverso)
oxidación
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1ºSust. inorgánica A Sust. Inorgánica B + ATP (por fosforilación oxidativa)
Aceptor final: normalmente, O2 ⇒ tipo especial de respiración aerobia
Ej. NO2− + 2H+
NO3−
½ O2Cadena de transporteElectrónico (redox)
LA QUIMIOSÍNTESIS
H2O
oxidación
ATP
![Page 78: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/78.jpg)
1ºSust. inorgánica A Sust. Inorgánica B + ATPNADH por flujo inverso de e- con consumo de parte del ATP sintetizado.
NAD+
NADH + H+
NO3 -
Cadena de transporteElectrónico (redox)
LA QUIMIOSÍNTESIS
NO2-
oxidación
Consumo de ATP
![Page 79: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/79.jpg)
LA QUIMIOSÍNTESIS
![Page 80: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/80.jpg)
LA QUIMIOSÍNTESIS
Grupos de organismos quimiosintéticos: Organismos: Todos son bacterias Todos quimiolitotróficos ⇒
(QUIMIOAUTÓTROFOS) Transformadores ⇒ cierran los ciclos
biogeoquímicos
![Page 81: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/81.jpg)
LA QUIMIOSÍNTESIS
Grupos de organismos quimiosintéticos:A) B. Nitrificantes:
ej. NH3 NO2 NO3−
Importantes en el ciclo del nitrógenoB) B. Del hierro:
Fe+2 Fe+3 ej. Ferrobacillus C) B. Incoloras del azufre:
H2S S H2SO4
D) B. del Hidrógeno y del Metano: H2 H2O
CH4 CO2 + H2O
Algunas c y d de las dorsales oceánicas: Productores ⇒ Ecosistemas independientes del sol
Nitrosomomas: Nitrobacter
![Page 82: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/82.jpg)
LA QUIMIOSÍNTESIS
Grupos de organismos quimiosintéticos:• A) B. Nitrificantes:
– ej. NH3 NO2 −
NO3−
» Importantes en el ciclo del nitrógeno
Nitrosomomas Nitrobacter
NH4+ + 3/2 O2 NO2− + 2H+ + H2O
NO2− + ½ O2 NO3
−
NH4+ + NO2
- N2 + 2 H2O (X)
(X) En este caso el aceptor final no es el O2, sino el NO2 −
Nitrosomomas:
Nitrobacter:
Bacterias anammox:
Aceptor final de
electrones(diferente
al O2 )
![Page 83: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/83.jpg)
LA QUIMIOSÍNTESIS
• Grupos de organismos quimiosintéticos:• A) B. Nitrificantes:
– ej. NH3 NO2 −
NO3−
» Importantes en el ciclo del nitrógeno
• Ej.
Nitrosomomas Nitrobacter
NO2− + ½ O2 NO3
−
![Page 84: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/84.jpg)
LA QUIMIOSÍNTESIS
![Page 85: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/85.jpg)
LA QUIMIOSÍNTESIS
B) B. Del hierro: – Fe+2 Fe+3 ej. Ferrobacillus
Fe2+ + 2H+ + ½ O2 Fe3+ + H2O
![Page 86: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/86.jpg)
LA QUIMIOSÍNTESIS
Grupos de organismos quimiosintéticos:
C) B. Incoloras del azufre: H2S S H2SO4
H2S + ½ O2 S + H2O
S + 2O2 SO42-
![Page 87: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/87.jpg)
LA QUIMIOSÍNTESIS
Grupos de organismos quimiosintéticos:• D) B. del Hidrógeno y del Metano:
– H2 H2O H2 + ½ O2 H2O ej. Pseudomonas
4H2 + CO2 CH4 + 2H2O bact.
Metanógenas – CH4 CO2 + H2OCH4 + 2 O2 CO2 + 2H2O bact.
Metanotrofas
» Algunas c y d de las dorsales oceánicas: Productores ⇒ Ecosistemas independientes
del sol
Aceptor final de
electrones(diferente
al O2 )
![Page 88: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/88.jpg)
Comparación Fotosíntesis y Quimiosíntesis
![Page 89: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/89.jpg)
OTROS PROCESOS ANABÓLICOS
Cetogénesis
Gluconeoneogénesis
Ruta catabólica
![Page 90: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/90.jpg)
Phe
Tyr
Trp
Ser
Gly
Cys
Asp
Met
Lis
Ileu
piruvato
Acetil CoA
Ala
Val
Leu
Funarato
Ácidos grasos
Pro y Arg
Otras rutas anabólicas
![Page 91: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/91.jpg)
ESQUEMA GENERAL DEL METABOLISMO
![Page 92: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/92.jpg)
TEST DE REPASO
TEMA 8B
![Page 93: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/93.jpg)
Comenta la importancia de la fotosíntesis en la Biosfera Consolidación de los Productores Aparición de l oxígeno:
o ⇒ veneno + diversificación de los aerobioso ⇒ Capa de Ozono: Protección y evolución de o. superiores terrestres.
Define en pocas palabras las analogías y diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis . Analogías:
o C. de Calvin (Fase biosintética) Diferencias:
o Obtención de energía y poder reductor: (Fase oxidativa) Fotosíntesis:
E. luminosa: NADPH y (fotofosforilación) ⇒ ATP Quimiosíntesis:
Oxidación s. inorgánicas (fosforilación oxidativa) ⇒ ATP . Flujo inverso de e- ⇒ NADH
¿Qué papel juegan el ATP y el NADPH en la fotosíntesis? ¿En qué etapa de la misma se sintetizan y consumen respectivamente?
a) Energía y poder reductor para la biosíntesis orgánica b) F. Luminosa (producción) y F. oscura (consumo para biosíntesis)
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Describe, a partir de una representación gráfica, el proceso de fotofosforilación acíclica . Indica como se reciclan los coenzimas obtenidos en dicho proceso .
Se recilan oxidándose en el ciclo de Calvin
![Page 95: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/95.jpg)
¿A qué se debe el hecho de que las plantas superiores necesiten dos tipos de fotofosforilación , la cíclica y la acíclica? Ayúdate de una representación grafica.
La fotofosforilación acíclica o esquema en Z produce 1 ATP y un NADPH por ciclo, sin embargo los requerimientos de ATP y NADPH en el ciclo de Calvin son diferentes; se necesitan 12 NADPH y 18 ATP para la síntesis de una glucosa. El aporte extra de ATP lo proporciona la fotofosforilación cíclica o esquema en D, ya que solo genera ATP , no necesitando la foltolisis del agua por lo que es anoxigénica
![Page 96: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/96.jpg)
F. Fijación
F. Regeneración
F. Reducción
Describe las etapas del ciclo de Calvin, indicando los procesos que nos permitan la síntesis de una molécula de glucosa. Indica que enzima permite el proceso inicial de fijación del CO2.Enzima Rubisco: (Ribulosa 1-5 difosfato-carboxilasa-oxigenasa)
![Page 97: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/97.jpg)
Define anabolismo: cita un proceso anabólico que tenga lugar en una célula animal y otra vegetal .Parte del metabolismo que incluye el conjunto de procesos químicos de tipo reductor, divergente y endergónico que permiten a las células sintetizar moléculas orgánicas complejas a partir de moléculas más simples.Animal: Glucogenogénesis, GLUCONEOGÉNESIS, traducción …
Vegetal: Fotosíntesis, sint de almidón, … Concepto de quimiosíntesis y principales diferencias respecto a la fotosíntesis y fermentación.a)Procesos biosintericos (anabólicos) en los que los organismos implicados obtienen la energía y el poder reductor necesarios para síntesis orgánica, a partir de la oxidación de sustancias inorgánicas sencillas a partir de mecanismos basados en la fosforilación oxidativa.b)Quimiosíntesis: 1º Fase oxidativa
a) ATP x oxidación de s. inorgánica (fosforilación oxidativa) b) NADH: flujo inverso de e-
2º Síntesis orgánica (P. anabólico, reductora)Fotosíntesis: 1º F. luminosa:
a) ATP x fotofosforilaciónb) NADPH x fotolisis o flujo inverso (bacterias no cianoficeas)
2º síntesis orgánica (P. anabólico)Fermentación: (P: catabólico)
1º ATP x oxidación parcial de s. orgánica (fosforilación a n. de sustrato) 2º reciclado de coenzimas (NADH → NAD+ ) : fase reductora
![Page 98: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/98.jpg)
Cita un proceso biológico que consuma ATP. Indica en qué lugar de la célula se sintetiza el ATP ¿cuál es el mecanismo de su síntesis? ¿de dónde proceden los electrones que permiten su síntesis? Razona la respuesta. C. de Calvin
Cloroplastos: Fotofosforilación: Electrones de:
fotolisis del H2O Los centros de reacción (P680 y P700)
Citosol : Fosf. a nivel de sustrado Electrones de la oxidación de moléculas orgánicas directamente (los ceden al coenzima NAD+
Mitocondrias : Fosforilación oxidativa y a nivel de sustrato (GTP). Electrones de la oxidación de moléculas orgánicas directamente o indirectamente (los ceden a los coenzimas NAD+ y FAD).
![Page 99: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/99.jpg)
A partir de la ecuación general de la fotosíntesis, indica el destino teórico de los distintos átomos que forman parte de las reactivos iniciales.
6 CO2 + 12 H2O → HEXOSA (C6H12O6) + 6O2 + 6 H2O
![Page 100: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/100.jpg)
El principio de la termodinámica que dice que la energía no se crea ni se destruye sino que se transforma se aplica también a los seres vivos, pues estos son activos intercambiadores de materia y energía con el entorno. ¿En qué forma puede captar energía una célula y en qué la transforma mediante: a) la fotosíntesis y b) la respiración celular? ¿Para qué utiliza la célula esta energía así obtenida en ambos casos? Razona la respuesta. a)E. luminosa⇒ E. química (ATP(fotofosforilación), NADPH) para la biosintesis b)E. química (¿protónmotriz?) ⇒ E. química (oxidación de MO): ATP (Fosforilación oxidativa y a n. de S )+ E. calorífica
1. Biosíntesis2. Contracción (movimiento) o3. Mantenimiento de gradientes (membranas)
Aunque los aminoácidos de la dieta deberían ser utilizados por el organismo para la formación de proteínas no siempre ocurre así y en muchos casos pueden ser catabolizados. ¿Qué beneficio puede obtener el organismo de la oxidación de un aminoácido? ¿qué productos de desecho se generarían tras la degradación total de los aminoácidos en condiciones aeróbicas? Razona la respuesta: Beneficio: energía ante carencia de nutrientes energéticos por degradación total hasta CO2 y H2O o por síntesis de glucosa o ácidos grasos (aa glucogénicos y cetogénicos). Productos:NH3 (x desaminación), En ureotélicos el NH3 pasa a urea…CO2, H2O (x. degradación de cetoácidos).
![Page 101: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/101.jpg)
Si el proceso fotosintético se resumiese en una reacción química ¿cuáles serían los productos de partida y cuales los obtenidos en el proceso? ¿Qué función desempeñan en este proceso los pigmentos fotosintéticos? Partiendo de la base de que un individuo que realiza la fotosíntesis se considera autótrofo, es decir puede sintetizar sus propias biomoléculas ¿en qué forma y de dónde obtendría los átomos de nitrógeno necesarios para sintetizar sus aminoácidos? Razona la respuesta y pon ejemplo.
6 CO2 + 12 H2O →1 glucosa + 6 O2 + 6 H2O.
Los pigmentos captan e. luminosa que transformada en e. química permite la síntesis orgánica:o CCL: Captación y transmisión de e por resonanciao Clorofilas del C.de R: excitación electrónica ⇒ clorofila muy reductora
Fuente de N :oLa mayoria de nitratosoAlgunos de NH4+ oN2 (ej leguminosas en simbiosis con Rhizobium)
![Page 102: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/102.jpg)
¿Puede un organismo considerado autótrofo asimilar el anhídrido carbónico en ambientes apartados de la luz solar u otra fuente de luz? Razona la respuesta y en caso afirmativo pon un ejemplo de organismo que utilice esta estrategia. Si, quimiosintéticos (quimiolitotróficos), ej. Nitrosomonas, etc.Elabora un texto coherente (no más de diez líneas).en el que se relacionen los siguientes compuestos y estructuras: CO2, O2, NADPH, Glucosa, fotosíntesis, H2O, cloroplastos. Texto sobre fotosíntesis, con somera descripción de: etapas: F. luminosa: fotolisis de H2O y producción de O2, ATP, NADPH. F. oscura: consumo de ATP y NADPH, fijación de CO2 y síntesis de Glucosa. También localización celular de cada proceso (cloroplasto) y conclusión final con ecuación general: 6 CO2 + 12 H2O →1 glucosa + 6 O2 + 6 H2O.En el fenómeno biológico representado en la figura identifica la estructura A y la ruta metabólica B. Pon nombre a los integrantes y comenta el papel del ATP y NADPH en este proceso.Fenómeno: FotosíntesisA: Tilacoides (grana)⇒ fase luminosa ¿: entra H2O y sale O2
B: Ciclo de Calvin⇒ fase oscura ¿: entra CO2 y sale glucosa (C6H12O6)ATP: Se forma en fase luminosa y se consume en fase oscura para la síntesis orgánica (proporciona energía de enlace)NADPH: Se produce en la fase luminosa y se consume en la f. oscura, aporta H para la síntesis orgánica (fuente de H) que junto con el CO2 produce moléculas orgánicas como la glucosa.
![Page 103: Tema 11. anabolismo](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020110/55a808f51a28abd92f8b48cb/html5/thumbnails/103.jpg)
Bibliografía y páginas web
Biología. 2ºBachillerato. SANZ ESTEBAN, Miguel. SERRANO BARRERO, Susana. TORRALBA REDONDO. Begoña. Editorial Oxford.
Biología. 2ºBachillerato. ALCAMÍ, José. BASTERO, Juan José. FERNÁNDEZ, Benjamín. GÓMEZ DE SALAZAR, José María. MÉNDEZ, Mª Jesús. SLÖCKER Javier. Editorial SM.
http://www.biologia.edu.ar/bacterias/micro5.htm http://centros.edu.xunta.es/iesastelleiras/depart/bioxeo/lgazon/presen/bac2/bio/presf.html http://centros.edu.xunta.es/iesastelleiras/depart/bioxeo/lgazon/presen/bac2/bio/pdf/envcel.pdf http://cienciastella.com http://departamentobiologiageologiaiesmuriedas.wordpress.com/2o-bachillerato/biologia-2/ http://docentes.educacion.navarra.es/~metayosa/bach2/2biometabo2.html http://www.educa.madrid.org/web/cc.nsdelasabiduria.madrid/Ejercicios/2b/Biologia/Enzimas/enzi
mas.htm http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/ http://www.ehu.es/biomoleculas/an/an41.htm http://www.geocities.ws/batxillerat_biologia/glucids.htm http://hnncbiol.blogspot.com.es/2008/01/acidos http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/concurso2001/accesit_4 http://temabiomoleculas.blogspot.com.es/ http://tertuliadeamigos.webcindario.com/biocou04.html http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov