AUDIOS 3, 4 Y 5 BIOENERGÉTICA

AUDIOS 3, 4 Y 5 BIOENERGÉTICA

En varios de los procesos celulares donde se maneja energía, existe un patrón estructural común, el de las bicapas fosfolipídicas, es decir, uno o varios sistemas de membrana que comparten características y que se encuentran desde las bacterias y cianobacterias más primitivas hasta las células de los organismos más complejos.

La propiedad fundamental de estas membranas es que debido a las características de sus componentes son semipermeables, sólo permiten el paso del agua  lo que significa que para entrar o salir de la célula o de un orgánulo se requieren complejos moleculares proteínicos que funcionan como poros integrados a las bicapas, esta condición permite el establecimiento de gradientes, por ejemplo, de protones que posibilitan la transformación de ATP en ADP

Las micrografías electrónicas ilustran la estructura de a) los tilacoides de los cloroplastos (recuadro morado) donde se lleva a cabo la fotosíntesis, es decir, la formación de ATP y la síntesis de carbohidratos y b) las membranas de las crestas mitocondriales (recuadro verde) donde se sintetiza  ATP a partir del metabolismo de los ácidos tricarboxílicos previamente obtenidos del rompimiento de las hexosas en triosas es decir, la glucólisis.

El común denominador de la fotosíntesis y la respiración, es la presencia de un complejo proteínico la ATPasa formada por una porción que se localiza dentro de las membranas y otra que se proyecta según el orgánulo donde se encuentre hacia los espacios internos de los mismos

Esta enzima marcada en los diagramas por los asteriscos morados, está constituida por 24 subunidades de las cuales la mitad forma un cilindro que está embebido en la bicapa de la membrana y el resto constituye un poro por el que pasan los protones impulsados por los gradientes de concentración. En los casos que se ilustran en las bacterias, los cloroplastos y las mitocondrias, la enzima tiene la función de transformar el ADP en ATP

Para la mejor comprensión de la manera en que se realizan los procesos de reciclación de los materiales en la biosfera, se ha recurrido a la integración de los denominados ciclos biogeoquímicos entre los que se consideran como principales los del C, O, N y P así como del flujo total de energía en la biosfera.

El bióxido de carbono presente en la atmósfera es asimilado por las cianobacterias y las plantas tanto acuáticas como terrestres durante el proceso de fotosíntesis. Cuando los vegetales son consumidos como alimento, por ejemplo por los animales herbívoros, y estos por los carnívoros, liberan el CO2 por la respiración y así regresa a la atmósfera también lo hacen cuando se usan los materiales vegetales como combustible.

En el momento en el que los organismos mueren, otros se encargan de la descomposición de esa materia y la reincorporan al suelo de donde puede ser absorbido nuevamente por las raíces de las plantas, es decir, es reciclada. Durante los largos períodos del tiempo geológico han ocurridos distintos procesos que originaron que grandes cantidades de materiales orgánicos, por ejemplo vegetales, quedaran sepultados y se transformaran en los depósitos de carbono, gas o petróleo, de donde se extraen en la actualidad como combustibles fósiles que al quemarse liberan volúmenes cuantiosos de C02 que se reincorpora a la atmósfera

Si la concentración de estos gases aumenta de manera exagerada como sucede en la actualidad, se afectan las condiciones de equilibrio del sistema se alteran las propiedades de la atmósfera y se producen cambios climáticos generales como el del calentamiento global actual que ya ha modificado el clima de distintas regiones y de hecho, cambiado la apariencia de algunos lugares del planeta

Un ejemplo de estos cambios se puede observar en la ilustración de esta lámina donde se observa el efecto que ha tenido entre 1972 y 1987 sobre la superficie del agua CHAD situado en la república del mismo nombre en la parte norte central de África en que desde 1963 se ha reducido en un 95% la superficie originalmente cubierta por el agua

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