Estructura Celular, Biomoléculas y Procesos Metabólicos Esenciales

Estructura y Funciones del Cloroplasto

El cloroplasto está compuesto por membrana plastidial externa, membrana plastidial interna, espacio intermembrana, estroma, ADN, ribosomas 70S, granum y tilacoide.

Funciones Principales:

• Fotosíntesis: Transformación de energía luminosa en energía química para convertir el $CO_2$ en compuestos orgánicos.
• Almacenamiento: Acumulación temporal de almidones.
• Síntesis: Producción de algunas proteínas.
• Biosíntesis: Elaboración de ácidos grasos.

Propiedades Fisicoquímicas del Agua ($H_2O$)

• Poder disolvente.
• Estado líquido a temperatura ambiente.
• Líquido incompresible.
• Capilaridad.
• Elevada tensión superficial.
• Elevado calor específico y de vaporización.
• Menor densidad en estado sólido (hielo) que en estado líquido.
• Ionización del agua.

Clasificación de las Biomoléculas

Glúcidos

Gliceraldehído, glucosa, ribosa, galactosa, sacarosa, glucógeno y almidón.

Lípidos

Colesterol, estrógeno y testosterona.

Aminoácidos

Cisteína, ácido aspártico, ácido glutámico y lisina.

Proteínas

Albúminas, colágeno y queratina.

Ácidos Nucleicos

Ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN).

Enlace O-Glucosídico

Se forma por una reacción de condensación donde el grupo $CH_2OH$ se encuentra arriba, con el oxígeno y el grupo $OH$ abajo en configuración alfa. Implica la unión liberando $OH-H_2O$ y moléculas unidas mediante un puente de oxígeno.

Sistema de Endomembranas

Retículo Endoplasmático (RE)

Complejo de sacos y túbulos aplanados y conectados que se comunica con la envoltura nuclear.

• Retículo Endoplasmático Rugoso (RER): Contiene ribosomas. Se encarga del almacenamiento y modificación de proteínas, así como de la unión de proteínas a chaperonas.
• Retículo Endoplasmático Liso (REL): Realiza la síntesis de lípidos y derivados lipídicos, detoxificación, almacenamiento de calcio y metabolismo de los carbohidratos.

Aparato de Golgi (ADG)

Modifica las proteínas sintetizadas en el RER. Todo el sistema participa en la formación de la pared celular o glicocálix e interviene en la síntesis de lisosomas.

Metabolismo Energético: Fermentación

Es una oxidación incompleta con síntesis de ATP por fosforilación a nivel de sustrato.

• Etapa de Oxidación: Conversión de glucosa a piruvato, donde se consume $NAD^+$ y se genera $NADH$ y $ATP$.
• Etapa de Reducción: Conversión de piruvato a productos finales, regenerando $NAD^+$.
• Fermentación Láctica: Interviene la lactato deshidrogenasa y bacterias como Lactobacillus, generando lactato.
• Fermentación Alcohólica: Ruta piruvato $ ightarrow$ acetaldehído $ ightarrow$ etanol. Se genera $CO_2$ y alcohol deshidrogenasa, produciendo 2 ATP.

Ciclo de Calvin (Ciclo de las Pentosas)

Fases principales:

1. Fijación del $CO_2$.
2. Reducción del átomo de carbono procedente del $CO_2$.
3. Regeneración de la ribulosa-1,5-bifosfato.

Rendimiento: Para obtener una molécula de glucosa se requieren 6 vueltas, utilizando $12 NADPH + 18 ATP + 6 CO_2$ ($2 ATP$ consumidos por ciclo frente a $2 ADP$ y $2 NADPH ightarrow NADP^+$). El carbono se reduce a triosas.

División Celular: Meiosis y Mitosis

Meiosis

Primera División Meiótica

• Profase I: Entrecruzamiento (sobrecruzamiento).
• Prometafase: Desaparición de la membrana nuclear y unión de bivalentes.
• Metafase I: Los bivalentes se alinean en el centro.
• Anafase I: Separación de cromosomas homólogos.
• Telofase I: Formación de núcleos hijos.

Segunda División Meiótica (Mitosis Normal)

• Profase: Duplicación de centriolos.
• Prometafase: Unión de cromosomas al huso mitótico mediante microtúbulos.
• Metafase: Alineación en el ecuador.
• Anafase: Separación de las cromátidas hermanas hacia los polos.
• Telofase: Desaparición de los microtúbulos cinetocóricos y formación de nuevos núcleos.

Citocinesis

• Células Animales: Mediada por un anillo periférico contráctil.
• Células Vegetales: Mediada por la formación del fragmoplasto.