Anabolismo y Fotosíntesis: Procesos Metabólicos en los Seres Vivos

El Anabolismo

Es la parte del metabolismo en la que se llevan a cabo las rutas de síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas sencillas.

Anabolismo autótrofo

Se produce el paso de moléculas orgánicas a moléculas orgánicas sencillas. Los seres autótrofos que realizan este tipo de anabolismo se caracterizan por que no necesitan la materia orgánica de otros organismos para vivir, y pueden colonizar lugares sin vida. Estos seres fabrican su propia materia orgánica a partir de materia orgánica.

Fotosintético

Cuando se utiliza energía luminosa para la síntesis, como en el caso de las plantas.

Quimiosintético

La energía que se requiere es la que se libera en reacciones de oxidación de compuestos inorgánicos, como las bacterias quimiosintéticas.

Anabolismo heterótrofo

Tiene lugar el paso de las moléculas orgánicas sencillas a moléculas orgánicas complejas con función estructural o de reserva energética. Es común a todos los organismos, y se realiza de forma muy similar en todos.

Ciclo de Calvin-Benson

1. En el estroma, el CO₂ es incorporado en el ácido 3-fosfoglicérico, gracias a la ribulosa 1,5-difosfato carboxilasa.
2. El ácido 3-fosfoglicérico es fosforilado a 1,3-difosfoglicérico, con consumo de ATP.
3. El ácido difosfoglicérico es reducido por el NADPH a aldehído.
4. El gliceraldehído 3-fosfato se encuentra en equilibrio con su isómero, la dihidroxiacetona fosfato.
5. Estas dos triosas pueden ser utilizadas para sintetizar principios inmediatos en el estroma o en el hialoplasma, o ser utilizado para regenerar la ribulosa 1,5-difosfato.

Fotosíntesis

Es la conversión de energía lumínica en energía química, que queda almacenada en moléculas orgánicas gracias a los pigmentos fotosintéticos, que son capaces de captar la energía luminosa y de utilizarla para activar electrones de algunos de sus átomos.

Fotosistema

Es un complejo molecular formado por proteínas transmembranales que contienen pigmentos fotosintéticos.

Fotosistema I, PSI

Su pigmento diana capta luz de longitud de onda menor o igual a 700 nm, clorofila P700. Los PSI son más abundantes en los tilacoides de estroma, y son incapaces de romper la molécula de agua para conseguir e-.

Fotosistema II, PSII

Su pigmento diana capta luz de longitud de onda menor o igual a 680 nm, clorofila P680. Los PSII predominan en los tilacoides apilados que forman los grana y son capaces de romper las moléculas de agua para obtener e-.

Factores que influyen

• La intensidad luminosa: Cada especie está adaptada a vivir dentro de un intervalo de intensidad de luz, y dentro de cada intervalo, a mayor intensidad, mayor rendimiento, hasta superar ciertos límites, momento en los que se produce la fotooxidación irreversible de los pigmentos.
• La Tª: Cada especie está adaptada a vivir en un intervalo de Tª. En él la eficacia del proceso aumenta con la Tª hasta llegar a la Tª en que se inicia la desnaturalización de las enzimas y disminuye el rendimiento.
• La concentración del CO₂: Si la intensidad lum es elevada y cte, el rendimiento aumenta, hasta llegar a un valor a partir del cual se estabiliza.
• Concentración de O₂: Cuanto mayor es la [O₂] en el aire, menor es el rendimiento, debido a la fotorrespiración.
• La escasez de agua: Disminuye el rendimiento debido a la falta de agua, ya que se cierran los estomas para evitar la desecación de la planta y la entrada del CO₂ se ve dificultada.