Fotosintesis

Que es la fotosíntesis

La fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas verdes, las algas y algunas bacterias utilizan para su desarrollo, crecimiento y reproducción a la energía de la luz. Consiste en la transformación de la energía lumínica en química que hace que la materia inorgánica (agua y dióxido de carbono) se vuelva orgánica. Los estamos de las hojas de la plantas absorben los gases que contiene la atmósfera como el dióxido de carbono y que se combina con el agua que hay dentro de las células de la planta. Se forman almidones nutritivos para la planta y se liberan hacia el exterior el oxígeno. Los seres vivos que realizan este proceso se les llama fotoautótrofos.

Los fotoautótrofos contienen en su organismo un organelo llamado cloroplasto que es el encargado de ejecutar la fotosíntesis. En cloroplasto están las clorofilas que captan la luz del exterior y la almacenan en dos moléculas orgánicas, esta fase la llaman fase lumínica. La segunda fase, llamada fase oscura o ciclo de Calvin, ocurre en el estroma, y es donde la las dos moléculas son asimiladas al dióxido de carbono de la atmósfera y luego utilizadas para producir hidratos de carbono que más tarde será el almidón para exclusivo desarrollo, crecimiento y reproducción de la planta.

Quimiosíntesis

La quimiosíntesis consiste en la síntesis de ATP a partir de la energía que se libera en reacciones de oxidación de compuestos inorgánicos reducidos. Los organismos que realizan quimiosíntesis se denominan quimoautótrofos, quimiolitótrofos o quimiosintéticos; todos ellos son bacterias que usan como fuente de carbono el dióxido de carbono en un proceso similar alciclo de Calvin de las plantas.

La ecuación global de la quimiosíntesis, usando como molécula oxidable el sulfuro de hidrógeno es la siguiente:

CO2 + O2 + 4H2S → CH2O + 4S + 3H2O

La quimiosíntesis depende de la existencia de potenciales químicos importantes, los que acompañan a mezclas no estables de sustancias, las cuales aparecen sólo localmente, allí donde los procesos geológicos las han generado. Así, cadenas alimentarias completas basan su existencia en la producción quimiosintética en torno a las emanaciones hidrotermales que se encuentran en las dorsales oceánicas, así como en sedimentos profundos.

Muchas bacterias en el fondo de los océanos usan la quimiosíntesis como forma de producir energía sin el requerimiento de luz solar, en contraste con la fotosíntesis la cual se ve inhibida en aquel hábitat. Muchas de estas bacterias son la fuente básica de alimentación para el resto de organismos del suelo oceánico, siendo el comportamiento simbiótico muy común.

Muchos de los compuestos reducidos que utilizan las bacterias, como el NH3 o el H2S son sustancias procedentes de la descomposición de la materia orgánica. Al oxidarlas, las transforman en sustancias minerales, NO3- y SO42-, respectivamente, que pueden ser absorbidas por las plantas. Estas baterías cierran, por tanto, los ciclos biogeoquímicos, posibilitando la vida en el planeta.

El anabolismo (del griego ana ‘hacia arriba’, y ballein ‘lanzar’) es el conjunto de procesos del metabolismo que tienen como resultado la síntesis de componentes celulares a partir de precursores de baja masa molecular,1 por lo que recibe también el nombre de biosíntesis. Es una de las dos partes en que suele dividirse el metabolismo, encargada de la síntesis demoléculas orgánicas (biomoléculas) más complejas a partir de otras más sencillas, orgánicas o inorgánicas, con requerimiento de energía (reacciones endergónicas) y de poder reductor, al contrario que el catabolismo. Aunque anabolismo y catabolismo son dos procesos contrarios, los dos funcionan coordinada y armónicamente, y constituyen una unidad difícil de separar. Los procesos anabólicos son procesos metabólicos de construcción, en los que se obtienen moléculas grandes a partir de otras más pequeñas. En estos procesos se consume energía. Los seres vivos utilizan estas reacciones para formar, por ejemplo, proteínas a partir de aminoácidos. Mediante los procesos anabólicos se crean las moléculas necesarias para formar nuevas células.

El catabolismo

es un proceso metabólico que realiza los organismos celulares, que consiste en un proceso exergónico. Entre los procesos metabólicos que realizan algunas células procarióticas y células eucarióticas se encuentra la glucólisis (anaeróbico), y en las células eucarióticas al tener mitocondrias son capaces de realizar otro proceso catabolico denominado respiración celular (aeróbico). La glucólisis es el proceso metabólico que usa los carbohidratos (monosacáridos) como la glucosa que comemos cada día, para transformación debiomoléculas complejas en moléculas sencillas (piruvato) y en el almacenamiento adecuado de la energía química desprendida en forma de enlaces de alta energía en moléculas de adenosín trifosfato ( trifosfato de adenosina). Las reacciones catabólicas son en su mayoría reacciones de reducción-oxidación. El catabolismo al realizar reacciones exergónicas se considera un proceso inverso del anabolismo que realiza reacciones endergónicas, aunque no significa precisamente que las reacciones anabolicas sean inversas a las reacciones catabólicas.

El conjunto de reacciones catabólicas es muy similar en todos los seres vivos. Poniendo como ejemplo resumido el metabolismo completo de la polisacáridos y de otra macromoléculas como proteínas en las organismos eucariticos tenemos que las macromoléculas orgánicas que obtienen los organismos de su exterior en el caso de los heterótrofos de sus nutrientes, como son las proteínas, polisacáridos o lípidos son degradados a sus monómeros constituyentes, aminoácidos, monosacáridos y triglicéridos , respectivamente, proceso que se lleva a cabo fuera de las células en la luz del aparato digestivo; es el proceso conocido como digestión. Los carbohidratos como primeros precursores energeticos son llevados a las células y convertidos en moléculas aún más simples como piruvato en la glucólisis. En tanto las proteínas y grasas en casos de inanición severa pueden también realizar glucólisis o almacenarse el las células como macromoléculas de almacenamiento. El piruvato en presencia de mitocondrias puede realizar la respiración celular transformándose en grupos acetilos por medio de la interacción covalentemente a la coenzima A, para formar la acetil-coenzima A cuyo grupo acetil es oxidado a agua y dióxido de carbono en el ciclo de Krebs, liberando energía que se retiene al reducir la coenzima nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+) a NADH+H.

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