Anabolismo

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ANABOLISMO: Es el conjunto de procesos constructivos q suceden en una c en los q se produce la sinteisis de moleculas complejas a partir de otras sencillas. Estos procesos endergonicos necesitan la incorporación de energia. La mayoría de las rutas anabólicas son comunes en los organismos autótrofos y en heterótrofos, si bien hay una parte del anabolismo exclusiva de los organismo autótrofos: aquellas rutas mediante las q sintetizan, a partir de moléculas inorgánicas, moléculas organicas sencillas, como la glucosa de las q extraen energia y con las q fabriacan su propia materia. *****RUTAS ANABOLICAS COMUNES: Mediante las rutas anabólicas comunes, denominadas matabolismo heterótrofo. ****ANABOLISMO GLUCIDOS: ***GLUCOGENEONESIS: Es una ruta anabólica q pueden llevar a cabo todas las c, mediantela cual se sintetiza glucosa a partir de compuestos organicos no glucidicos, como el ac. Láctico, los aminoácidos y el glicerol. Los vegetales también pueden sintetizar glucosa a partir de ac. Grasos) Aunq se inicia en las mitoconrias tiene lugar en su mayor parte en el citosol. ***GLUCOGENOGENESIS: Es la ruta mediante la cual se sintetiza glucógeno a partir de glucosa, con el fin de almacenar esta. Se producen en el hígado y en el musculo esquelético. ***ANABOLISMO D LIPIDOS: El glicerol se obtiene x reducción de la dihidroxicetona procedente de la glucolisis y de los ac, grasos a partir de moléculas de acetilCoA. Posteriormente se esterifican 3 moleculas de ac. Grasos con una de glicerol y se forma el triglicérido. ***ANABOLISMO PROTEINAS: Las planteas pueden sintetizar todos los aminoácidos; los animales, solo algunos; el resto lo incorpora en la dieta. Se sintetizan en el citosol mediante rutas especificas. Priemerro se sintetiza el esqueleto carbonado a partir de diferentes metabolitos de la glucolisis y del ciclo de Krebs; posteriormente se incorpora el grupo amino q puede obtenerse x transaminacion de otros aminoácidos. La unión de estos aminoácidos en el orden q determina el ADN da lugar a las proteínas *****RUTAS ANABOLICAS EN ORGANISMOS AUTOTROFOS: Las rutas de síntesis de materia organica sencialla partir de materia onorganica (anabolismo autótrofo) son distintas en función de la fuente de energia q utilice el organismo autótrofo. ****Los organismo autrotofos fotosintéticos llevan a cabo la fotosíntesis (utilizan la energia de la luz p/ construir moelculas organicas). Entre ellos están las plantas, las algas y algunas bacterias, como las cianobacterias. ****Los organismos autótrofos quimiosinteticos relizan rutas de quimiosintesis (rtansforman la materia onorganica en organica, utilizando la energia liberada en reacciones químicas exergonicas) Son quimiosinteticas algunas bacterias como las del N, S y Fe. ******FOTOSINTESIS: Es un proceso de nutrición autótrofa x el q se forma materia organica x reducción de materia inorgánica, utilizando la energia luminosa. Al ser un proceso de reducción, requiere un dador de H y un aceptor. En la mayor parte de las plantas y de las cianobacterias, el dador de H es el agua y el aceptor, el CO2. Pero hay otros casos, en q los dadores son compuestos y el aceptor el CO2. Pero hay otros casos, en q los dadores son puestos como el H2S, el ac.lactico. etc. ****SI EL DADOR ES EL H2O Y EL ACEPTOR EL CO2: El agua actua como dador de H p/ la reducción del CO2. La oxidación del agua conduce a la rotura de la molecula (fotolisis del agua) y como consecuencia se desprende O molecular. P/ obtener una molecula de glucosa, q se suele considerar el producto final de la fotosíntesis, la ecuación debe ser: 12 H2O + 6 CO2 -luz-> CH2O + H2O *****SI INTERVIENEN OTROS DADORES Y ACEPTOR: ****DADORES: Algunos organismos, como las bacterias (excepto las cianofíceas), sulfhídrico o ac. Láctico. En este caso, al no intervenir la molecula de agua, no se produce liberación de O2 a la atmosfera. Este tipo de fotosíntesis es la ANOXIGENA. ****ACEPTORES: El CO2 es el aceptor de protones principal de la fotosíntesis; sin embargo, determinadas plantas y bacterias pueden utilizar el Nitrato y el sulfato como aceptores electrónicos, en lugar de CO2. ****CAPTACION D LA LUZ: Las c fotosintéticas cuentan con pigmentos, q son moléculas capaces de absorber la energia de los fotones de la luz de diferentes longitudes de onda. Los principales pigmentos son la clorofila ay b, pero hay también otros pigmentos segundarios (carotenos y xantofilas) q absorben luz con longitudes de onda q las clorofilas no pueden absorber. Estos pigmentos están agrupados en la membrana del tilacoida, constituyedo fotosistemas q son estructuras compuestas x: ***Un gran n de pigmentos (clorofilas, carotenos, xantofilas) denominados moléculas antena, xq son moléculas colectoras d luz. Un centro de reacción, constituido en todos los organismos q desprenden O x una clorofila unida a una proteína especifica (clorofila diana) un aceptor de electrones y un dador de electrones. La clorofila del centro de reacción recibe la energia de la luz absorbida x los pigmentos antena y es la única molecula capaz de ceder un electron. Este procedimiento permite aprovechar prácticamente todo el espectro de luz en el proceso de la fotosíntesis.. ****TRANSPORTE NO CICLICO: En la fase luminosa de la fotosíntesis se produce un transporte de electrones desde el H2O hasta el NADP+ a través de la cadena fotosintética q esta formada x un conjunto de moléculas capaces de aceptar electrones (reduciéndose) y de cederlos a otras moléculas (oxidándose). Este transporte no es espontaneo, ya q los electrones viajan únicamente de los compuestos en los q se encuentran en un edo de alta energia a los compuestos en los q se encuentran en un edo energético inferior. Es decir, el transporte de electrones se produce de forma espontane desde el NADH hasta el O2, pero no desde el H2O hasta el NADP+…Para q el transporte de los electrones pueda realizarse en este ultimo caso, se utiliza la energia luminosa q es captada x los pigmentos de los fotosistemas I y II q están acoplados a la cadena de transporte electrónico. La molecula de agua se rompe (fotolisis), cede los electrones a la cadena fotosintética y el O2 se desprende como producto residual Z. ***ESQUEMA Z (transporte de electrones no cíclico): 1.- SEGMENTO: REDUCCION DL NADPH+: El proceso se inicia cuando un foton incide el fotosistema I (PS I). La energia del foton es transmitida hasta la clorofila del centro de reacción, q cede un electron a una proteína (ferredoxina) q se reduce y luego se oxida al cederlo , el cual se reduce a NADPH. La clorofila queda oxidada y debe de recuperar el electron cedido p/ volver a ser funcional. **2.-SEGMENTO: RECUPERACION DEL ELECTRON CEDIDO X EL PS I: La iluminación del PS II provoca su exitacion y la emisión de electrones, los cuales ciajan x una cadena de transportadores q los terminan x ceder a la clorofila del PS I. Este proceso logra q la clorofila del PS I. Este proceso logra q la clorofila del PS I recupere el electron cedido pero deja un hueco electrónico en la clrorofila a del PS II. **3.- SEGMENTO: RECUPERACION DEL ELECTRON CEDIDO X EL PS II. FOTOLISIS DL H2O. La recuperación de los electrones cedidos x el PS II se produce gracias a la rotura (fotolisis) de una molecula de agua, q origina la cesion de electrones al PS II y la liberación del H+ al espacio intratilacoide (lumen) y de O2 a la atmosfera: H2O-> 2e- + 2H^+ + O2 *****FOTOFOSFORILACION: La síntesis de ATP en la fase luminosa de la fotosíntesis se realiza en un proceso de fotofosforilacion, q es semejante al q ocurre en la cadena respiratoria de la membrana mitocondrial interna. En el proceso se producen: ****El transporte de los electrones desde el agua hasta el NADP+ se acompaña de una liberación de protones en el espacion intratilacoidal. ***La acumulación de protones en el espacio intratilacoide genera un gradiente electroquímico q ejerce sobre los protones una fuerza q tiende a hacerles regresar hacia el estroma. Como la membrana del tilacoide es prácticamente impermeable a los protones, estos solo pueden regresar a través de la ATPasa. La energia liberada x el flujo de protones permite q la ATPasa sintetice ATP a partir de ADP + Pi (teoría quimiosmotica) (fosforilacion no cíclica). *****TRANSPORTE CICLICO D ELECTRONES: Es una via alternatica de la fase luminosa de la fotosíntesis en la q un electron del fotosistema I es activado x la luz, pero en lugar de viajar hasta el NADPH +, vuelve nuevamente hasta el PS I. En su recorrido es cedido al complejo cit bf, q transporta protones desde el estroma al espacio intratilacoide. Esta traslocacion de protones permite la síntesis de moléculas de ATP durante el tranporte (fotofosforilacion cíclica) ***CARACTERISTICAS TRANSPORTE CICLICO: **Solo participa el fotosistema I **No se produce reducción del NADP+ ya q los electrones salen y regresan al PS I. **No hay fotolisis del agua ni desprendimiento de O a la atmosfera debido a q no interviene el PS II. **Se produce síntesis de ATO gracias a la traslocacion de H+ x el complejo bf. ***El transporte cíclico es una via p/ la síntesis de ATP q se produce cuando en los cloroplastos escacea el NADP+. En estas circunstancias, el PS I cede los electrones al cit bf, ya q no dispone de moléculas de NADP+ oxidadas. Tambien es una via característica de bacterias fotosisnteticas anoxigenicas (q poseen un único PS p/ obtener energia.), como las verdes o rojas del azufre. *****FASE OSCURA: Consiste en la síntesis de moléculas organicas sencillas x rediccion de moléculas inorgánicas, utilizando el NADPH y el ATP sintetizados en la fase luminosa. Se localiza en el estroma del cloroplasto y puede producirse tanto en ausencia como presencia de luz. El principal sustrato utilizado es el CO2 q es reducido a monosacáridos sencillos, precursores del resto de las moléculas organicas. ****REDUCCION D CO2 (CICLO D CALVIN): La reducción del CO2 se realiza a través del ciclo del calvin. ****DESTINO DL G3P DL CICLO D CALVIN: Las moelculas de G3P producidas en el ciclo de Calvin se incorpora a distintas rutas del metabolismo celular donde, dependiendo de las necesidades de las células, originan el resto de moléculas organicas. **Frecuentemente se usan p/ fabricar glucosa y fructosa. Estas moléculas son utilizadas x las plantas p/ la síntesis de polisacáridos (almidon y celulosa) y sacarosa. **El G3P es el punto de partida p/ la síntesis de ac. Grasos y aminoácidos a través de las rutas metabolicas adecuadas. ****REACCIONES CICLO D CALVIN: El ciclo de Calvin se divide en 3 fasesl: ***FIJACION DL CO2: El CO2 es fijado sobre una molecula organica de cinco atomos de C, la ribulosa 1.5-difosfato y orifina un compuesto intermedio de 6 at de C, muy inestable q se rompe en 2 moleculas de 3 C, el ac.3-fosfoglicerido (APG) ***REDUCCION: En ac. 3-fosfoglicerido es fosforilado y posteriormente, reducido a triosas fosfato- gliceralhido-3-fosfato. La reducción supone la utilización de moléculas de NADPH y ATP fabriacadas en la fase luminosa. ***FORMACION D LA GLUCOSA Y REGENERACION: De cada 6 moleculas de G3P (síntesis q representa el balance neto del ciclo) Una es utilizada p/ la síntesis de la glucosa y otras moléculas organicas y cinco se emplean en la recuperación de las moelculas de ribulosa 5-fosfato utilizadas, mediante una seria compleja de reacciones en las q se forman compuestos intermedios de 4,5,6,y 7 C. La ribulosa 5-fosfato es fosforilada a ribulosa 2,5-difosfato con gasto de ATP procedente de la fase luminosa. De esta forma el ciclo se cierra. *****QUIMIOSINTESIS: Es un proceso anabólico autrotofo mediante el cual se sintetizan compuestos organicos a parir de compuestos inorgánicos. En la quimiosisntesis se emplea la energia química q se desprende de la oxidación de diversos compuestos inorgánicos sencillos. ****FASES QUIMIOSINTESIS: ***1 FASE: Es equivalente a la sase luminosa. En esta etapa se oxidan compuestos inorgánicos sencillos (NH3, H2, Fe, H2S…) liberándose energia y electrones. La energia se utiliza p/ fosforilar el ADP y formar ATP. Los electrones sirven p/ reducir, normalmente el NAD+ y formar NADH. ***2 FASE: Es equivalente a la fase oscura de la fotosisntesis. Se utiliza el ATP y el NADH obtenidos en la primera fase p/ reducir compuestos inorgánicos y obtener compuestos organcos. ****TIPOS D SERES QUIMIOSISNTETICOS. A los seres q realizan la quimiosisntesis se les llaman quimioautrotos. Estos seres son bacterias en su mayor parte aerobias.Tienen una gran importancia ecológica x el papel q desempeñan en los ciclos biogeoquimcos en los q se produce la mineralización de la materia organica. ***BACTERIAS D N: Las bacterias d N viven el el suelo y el agua. **BACTERIAS NITROSIFICANTES: A este grupo pertenecen las bacterias del genero nitrosomonas q oxidan el amoniaco y los nitritos. **BACTERIAS NITRIFICANTESL: En este grupo se incluyen las bacterias del generro nitrobacter q oxidan nitritos y nitratos. ***BACTERIAS INCOLORAS DL AZUFRE: Son una seria de bacterias q viven en las aguas residuales en la fuentes hidrotermales y en ambientes ricos en asufre o en derivados. Estas bacterias utilizan como sustrato azufre y sulfuro de H principalmente ****FERROBACTERIAS: Viven en aguas procedentes de vertidos mineros, donde abundan las sales ferrosass q oxidan a sales ferricas ****BACTERIAS D H: Utilizan el H como sustrato, si bien en su mayoría son quimioautrotofas facultativas y pueden utilizar como sustrato el H molecular o compuestos organicos.