Transporte Celular, Fotosíntesis y Respiración: Procesos Bioquímicos Esenciales
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Transporte Celular: Difusión, Ósmosis y Tipos de Transporte
Difusión
Consiste en el movimiento de las moléculas o iones desde un punto de mayor concentración hacia otro donde la concentración es menor.
Ósmosis
Se define como el paso de solvente a través de una membrana semipermeable, desde el medio de menor concentración al de mayor concentración del soluto.
Transporte Activo
Es la transferencia de un elemento en la célula en contra del gradiente de concentración de este elemento, con consumo de energía.
Transporte Pasivo
Se realiza a favor de un gradiente, sin consumir energía, ya que las moléculas se desplazan al existir una diferenciación de concentración, tanto de carga eléctrica como electroquímica.
Catión y Anión
- Catión: Ion cargado positivamente.
- Anión: Ion cargado negativamente.
Bomba de Sodio-Potasio
El sodio entra por transporte pasivo y sale por transporte activo. El potasio entra por transporte activo y sale por transporte pasivo.
Transporte de Moléculas de Alto Peso Molecular
Para este tipo de transporte existen tres mecanismos principales: endocitosis, exocitosis y transcitosis. En cualquiera de ellos, es fundamental el papel que desempeñan las llamadas vesículas revestidas. Estas vesículas se encuentran rodeadas de filamentos proteicos de clatrina.
Endocitosis
Es el proceso por el cual la célula capta partículas del medio externo mediante una invaginación de la membrana en la que se engloba la partícula a ingerir.
Exocitosis
Es el mecanismo por el cual las macromoléculas contenidas en vesículas citoplasmáticas son transportadas desde el interior celular hasta la membrana plasmática.
Transcitosis
Es el conjunto de fenómenos que permiten a una sustancia atravesar todo el citoplasma celular desde un polo al otro de la célula.
Biosistemas
Son sistemas que subrayan su carácter sistemático o integrativo. También pueden ser subsistemas de un organismo.
Características:
- Sintetizan proteínas a partir de aminoácidos.
- Descomponen proteínas en un organismo.
Diferencia entre un Sistema Abierto y un Biosistema
Un sistema abierto es un sistema cuyos componentes intercambian cualquier tipo de materia o energía con su medio. Este no es el caso de los biosistemas, los cuales son selectivos.
Fotosíntesis y Clorofila
Clorofila
Es una sustancia de color verde que se encuentra en los cloroplastos. Existen varios tipos de clorofila, como la clorofila "a" y la "b", presentes en la mayoría de las plantas verdes. La clorofila permite la fotosíntesis: el CO2 se difunde a través de las paredes celulares hasta llegar a los cloroplastos, donde la clorofila lleva a cabo una serie de reacciones químicas complejas que culminan con la síntesis de glucosa.
Fotosíntesis
Proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para transformar la materia inorgánica en materia orgánica, que utilizarán para su crecimiento y desarrollo.
Se divide en dos fases:
- Fase Luminosa (Fotoquímica): Ocurre en los tilacoides, donde se capta la energía de la luz y se almacena en moléculas energéticas (ATP y NADPH). Este proceso permite la formación de ATP y la reducción de NADP a NADPH+H, y necesita de la energía de la luz. Se realiza gracias a los fotosistemas, que se encuentran en la membrana de los tilacoides.
- Fase Oscura (Ciclo de Calvin): Las moléculas producidas en la fase anterior (ATP y NADPH) son utilizadas en la asimilación del CO2 atmosférico para producir hidratos de carbono.
Respiración Celular
Es el conjunto de reacciones en las cuales el ácido pirúvico producido por la glucólisis se desdobla a CO2 y H2O, y se producen 36 moléculas de ATP.
Oxidación del Piruvato
Es el lazo entre la glucólisis y la respiración celular. Es un complejo de reacciones catalizado por un sistema de enzimas localizado en la membrana mitocondrial interna.
Investigadores Clave
- J. von Liebig: Uno de los grandes promotores del conocimiento actual sobre la química orgánica y la fisiología vegetal, imponiendo el punto de vista de los organismos como entidades compuestas por productos químicos.
- Th. de Saussure: Demostró experimentalmente que el CO2 es un nutriente esencial para las plantas y que el aumento de biomasa depende de la fijación de dióxido de carbono y del agua.