Procesos de transporte celular y fotosíntesis: ósmosis, difusión y cloroplastos

Transporte y difusión a través de membranas

En las células se producen diversos procesos de intercambio de sustancias con el medio. A continuación se describen y definen los términos clave:

• Ósmosis: tipo de difusión en la cual las moléculas de agua pasan a través de una membrana semipermeable desde una región de mayor concentración de agua hacia una de menor concentración de agua.
• Diálisis: difusión de determinados solutos a través de una membrana selectivamente permeable.
• Solución hipotónica: solución que tiene menor concentración de solutos en el exterior respecto al interior celular.
• Solución hipertónica: solución que tiene mayor concentración de solutos en el exterior respecto al interior celular.
• Solución isotónica: solución con igual concentración de solutos en el interior y en el exterior celular.
• Plasmólisis: proceso por el cual la membrana plasmática se separa de la pared celular debido a la pérdida de agua.
• Citólisis: ruptura de la célula, generalmente por la entrada excesiva de agua o por daño en la membrana.
• Turgencia: presión hidrostática interna que ejercen el agua y los vacuolos contra las paredes celulares.
• Crenación: fenómeno en células animales que ocurre al someterlas a una solución hipertónica, provocando pérdida de agua y contracción celular.
• Difusión facilitada: transporte de solutos a través de la membrana mediante proteínas específicas de transporte, sin gasto de energía metabólica.
• Transporte activo: movimiento de sustancias (iones o moléculas) a través de la membrana en contra de su gradiente de concentración, requiriendo gasto de energía metabólica.
• Transporte pasivo: movimiento de sustancias a través de la membrana a favor de su gradiente de concentración, sin gasto de energía.
• Movimiento browniano: serie de colisiones en las que pequeñas partículas experimentan choques con moléculas del medio, produciendo un movimiento aleatorio.

Endocitosis y tipos

• Endocitosis: proceso celular por el cual se introducen en la célula solutos, partículas y moléculas de distintos tipos y origen extracelular.
• Fagocitosis: modalidad de endocitosis que incorpora al interior celular grandes partículas como bacterias, virus y restos celulares.
• Pinocitosis: modalidad de endocitosis en la que las sustancias entran a la célula en forma de solución (líquidos y solutos disueltos).

Observaciones experimentales

Resultados y anotaciones de prácticas observadas:

1. La papa con sal: la papa se hidrató. Redujo. Hipertónica.
2. Glucosa y almidón: la papa se puso más dura. Agrandó. Hipertónica.
3. Prueba de Lugol: solución isotónica.
4. Elodea: se vio una pared con apariencia de ladrillos. Aumento 10x/40x.
5. Cloruro de potasio: solución hipertónica. Aumento 10x/40x.
6. Agua destilada: volvió a su estado normal debido a que se hidrató.
7. Sangre: suero 10x, isotónica. CINa 1.5%, hipertónica. CINa 0.4%, hipotónica.

Fotosíntesis

Cloroplastos: organelos donde se lleva a cabo la fotosíntesis. Tienen doble membrana y son exclusivos de las células vegetales. Su interior presenta sistemas de membranas internas llamados tilacoides. Función: capturar la energía de la luz, formar ATP y convertir CO2 en carbohidratos.

Fases de la fotosíntesis

• Fase luminosa: reacciones fotodependientes en las que la energía solar efectúa la fosforilación del ADP para producir ATP y reduce el NADP+ para formar NADPH.
• Fase oscura (fijación del carbono): reacciones en las que se utiliza la energía del ATP y del NADPH para sintetizar moléculas orgánicas a partir del CO2.

Pigmentos y componentes

• Clorofila: pigmentos que absorben la luz; son proteínas que facilitan la transferencia de energía entre moléculas.
• Tipos de clorofila:
  • Clorofila a: inicia las reacciones dependientes de la luz en la fotosíntesis.
  • Clorofila b: pigmento accesorio que absorbe luz y transfiere energía a la clorofila a.
• Agua: todo el oxígeno producido en la fotosíntesis proviene del agua; los átomos de hidrógeno se transfieren del H2O al CO2 para formar carbohidratos.
• NADP+: se reduce para formar NADPH, participando en la transferencia de electrones (quimiosis).
• ATP: molécula que permite la transferencia y almacenamiento de energía química.
• Ribulosa fosfato (RuBP): compuesto de cinco carbonos que reacciona con el CO2 para producir dos moléculas de PGA.
• CO2: reacciona con la ribulosa fosfato para producir PGA; el carbono se incorpora a cadenas carbonadas.
• Tilacoides: membranas internas que absorben fotones de la luz.
• Grana: conjuntos (pilas) de tilacoides dentro de un cloroplasto que alojan los complejos fotosintéticos y enzimas asociados.
• Pigmentos: moléculas que absorben luz de diferentes longitudes de onda para facilitar la fotosíntesis.

Preguntas frecuentes relacionadas

• ¿Cómo entra el CO2 a las plantas? Por los poros microscópicos llamados estomas.
• ¿Dónde se almacena? En el estroma del cloroplasto.
• ¿En qué fase de la fotosíntesis interviene? El CO2 interviene principalmente en la fase oscura (fijación del carbono).
• ¿Cómo entra agua a la célula? Por ósmosis o pinocitosis, según el contexto celular.
• La membrana celular es semipermeable: no permite el paso de todo tipo de moléculas al interior de la célula.