Procesos Celulares Esenciales: Fotosíntesis, Respiración y División
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Fotosíntesis
Es el proceso mediante el que se elaboran sustancias orgánicas ricas en energía a partir de sustancias inorgánicas, utilizando como fuente de energía la luz del Sol.
Reacción y Fases
Es un proceso anabólico que tiene lugar en los cloroplastos. En los cloroplastos, el agua (H2O), el dióxido de carbono (CO2) y las sales minerales son transformadas en compuestos orgánicos (principalmente glucosa).
Para que tenga lugar la fotosíntesis se precisa de una fuente de energía, que proviene de la luz del Sol. Esta energía es captada por un pigmento presente en los cloroplastos: la clorofila.
La reacción general se puede simplificar como: CO2 + H2O + Sales minerales + Energía luminosa → Glucosa + O2.
Presenta dos fases principales:
- Fase luminosa: La energía captada del sol se transforma en energía química (ATP y NADPH).
- Fase oscura (o Ciclo de Calvin): Utilizando la energía química de la fase luminosa, se fija el CO2 y, a partir de materia inorgánica, se sintetiza materia orgánica (glucosa).
Importancia de la Fotosíntesis
Se libera oxígeno (O2), gas esencial para la respiración de la mayoría de los seres vivos, incluida nuestra vida.
Respiración Celular
Es la degradación total (mediante oxidación) de ciertas sustancias orgánicas (como la glucosa) hasta materia inorgánica (CO2 y H2O) para liberar energía.
Muchos organismos necesitan oxígeno para llevarla a cabo (respiración aerobia).
La reacción general de la respiración aerobia se puede simplificar como: Glucosa + O2 → H2O + CO2 + Energía química (ATP).
La energía liberada en dicho proceso se almacena principalmente en una molécula llamada ATP (Adenosín Trifosfato). Esta molécula transporta la energía a cualquier lugar de la célula donde se necesite. Este proceso tiene lugar principalmente en las mitocondrias.
Reproducción Celular
Es el proceso mediante el cual una célula madre se divide originando nuevas células, llamadas células hijas.
Funciones de la División Celular
- En los organismos unicelulares, la división celular supone la reproducción asexual, dando lugar a nuevos individuos generalmente idénticos a los progenitores.
- En los organismos pluricelulares, la división celular permite el crecimiento del organismo, la reparación de tejidos y, en algunos casos, la reproducción asexual.
Tipos de División Celular (Asexual)
Existen varios mecanismos, especialmente en organismos unicelulares y para la reproducción asexual en pluricelulares:
- Bipartición: El núcleo (o nucleoide en bacterias) de la célula madre se divide en dos idénticos. Posteriormente, la célula madre se divide en dos células hijas de tamaño similar. Común en bacterias y protozoos.
- Pluripartición (o Escisión Múltiple): La célula madre divide su núcleo varias veces. Cada nuevo núcleo se rodea de una porción de citoplasma y membrana, formándose múltiples células hijas simultáneamente. Ocurre en algunos protozoos (ej. Plasmodium).
- Gemación: El núcleo de la célula se divide. Una pequeña protuberancia o yema se forma en la superficie celular, recibiendo uno de los núcleos y una porción de citoplasma. La yema puede separarse o permanecer unida. Típica de levaduras y algunos animales como las hidras.
- Esporulación: El núcleo de la célula madre se divide sucesivas veces. Cada núcleo se rodea de citoplasma y una cubierta resistente, dando lugar a células hijas llamadas esporas. Característico de hongos, algas, musgos y helechos.
Material Genético y Cromosomas
En el núcleo de las células eucariotas, el ADN (Ácido Desoxirribonucleico) se encuentra asociado a proteínas (principalmente histonas), formando una estructura filamentosa llamada cromatina. Durante la división celular, estas fibras de cromatina se condensan y organizan en estructuras compactas y visibles llamadas cromosomas.
Mitosis
Es el proceso de división del núcleo celular en las células eucariotas, mediante el cual se reparte de forma equitativa el material genético (previamente duplicado en la interfase) entre dos núcleos hijos. Esto asegura que las dos células hijas resultantes de la posterior división del citoplasma (citocinesis) reciban una copia completa e idéntica del genoma de la célula madre.