UNIDAD IVCLASE 6

NUTRICIÓN Y METABOLISMO CELULAR (B)

Prof.: Segundo Calderón Pinillos

I. RETROALIMENTACIÓN DE LA CLASE ANTERIOR:

Función de las enzimas.

¿Qué es el ATP?

¿Tipos de nutrición?

¿Tipos de metabolismo?

Mencionar las etapas de la respiración aeróbica.

Diferencias entre fermentación láctica y alcohólica.

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II. PRESENTACIÓN DE LA UNIDAD:

Metabolismo Celular (B) : Fotosíntesis.

Los seres vivientes que sintetizan su propio alimento se conocen

como autótrofos. La mayoría de os autótrofos usan la energía

solar para sintetizar su alimento. Las plantas verdes, algas y

cianobacterias poseen órganelos especializados donde ocurre la

síntesis de alimento.

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas y otros

organismos autótrofos producen moléculas alimenticias complejas,

a partir de moléculas más simples en presencia de energía

lumínica.

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II. PRESENTACIÓN DE LA UNIDAD:

La fotosíntesis es un proceso constructivo en el cual interactúan

moléculas como el CO2 y el H2O para formar carbohidratos y. en

última instancia, lípidos y proteínas.

En la fotosíntesis, los sistemas pigmentarios del cloroplasto

absorben energía solar para la síntesis de ATP y degradar las

moléculas de agua para liberar oxigeno durante la FASE

LUMINICA, también se reducen NADPH, luego se realizan un

conjunto de reacciones químicas, se realizan en el estroma del

cloroplasto y sirven para reducir el CO2 y producir glucosa y el

aporte de NADPH y ATP, durante la FASE OSCURA.

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2. OBJETIVOS:

Que el estudiante al final de la clase será capaz de :

2.1. Comprender el proceso de transformación de la energía

luminosa en energía química.

2.2. Diferenciar las vías de utilización del poder reductor del NADP

2.3. Conocer los pasos importantes de las reacciones de la fase

luminosa y de la oscura.

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III. CONOCIMIENTOS PREVIOS:

Postulado de la Teoría Celular de Virchow.

3.1. ¿Por qué interviene el agua en la fotosíntesis?

3.2. ¿Por qué participa el CO2 en la fotosíntesis?

3.3. ¿Cuál es la función del NADP?

3.4. ¿Qué es el la RBP?

3.5. ¿Qué se entiende por fase luminosa y fase oscura que

realizan las plantas?

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IV. CONCEPTOS BASICOS:

4.1. Fotosíntesis.

- Fase luminosa: fases.

- Fase oscura: fases.

UNIDAD 4

NUTRICION Y METABOLISMO CELULAR

Prof.: Segundo Calderón Pinillos

FOTOSÍNTESIS

Las plantas realizan la fotosíntesis, al igual que las algas y algunas

bacterias (cianobacterias).

Es en los ambientes marinos donde ocurre el mayor porcentaje. El

85% del oxígeno producido se realiza en estos medios.

La fotosíntesis se realiza en el interior del cloroplasto y, comprende,

dos fases:

Una inicial, denominada FASE FOTOQUÍMICA o FASE

LUMINOSA en la cual tiene lugar la captación de energía luminosa

para transformarla en energía química.

SE lleva a cabo en los tilacoides de los cloroplastos.

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FASE LUMINOSA O FOTOQUÍMICA

Elementos que intervienen: luz, H20, clorofila.

Productos: ATP, NADPH, O2

Requiere de la luz.

Se lleva a cabo en los tilacoides.

En las membranas se encuentran las moléculas de clorofila

(agrupadas en los fotosistemas I y II) y los elementos de la

cadena transportadora de electrones.

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Comprende las siguientes reacciones:

a) Fotooxidación de la clorofila: clorofila absorbe la energía lumínica y liberan dos electrones.

b) Fotólisis del agua: La luz disocia el agua, produciéndose protones y electrones del hidrógeno y oxígeno que se libera hacia la atmósfera.

H20 2H+ + 2e- + ½ O2

c) Fotofosforilación (síntesis de ATP). Los electrones procedente de los hidrógenos de agua son conducidos mediante reacciones de óxido- reducción a la cadena transportadora de electrones de la membrana tilacoidea.

ADP + Pi ATP

El paso del par electrónico, libera energía para fosforilar ADP y sintetizar ATP.

FOTOSINTESIS: Fase 1

FOTOSINTESIS: Fase 1

d) Formación del poder reductor (NADPH). Al final de la CTE, el

par de electrones y un par de protones son utilizados para

reducir la coenzima NADPH.

El ATP y los hidrógenos del NADPH serán usados en la fase

oscura.

NADP + 2H+ + 2e- NADPH

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FASE OSCURA O BIOSINTÉTICA

Ocurre en el estroma del cloroplasto. Se llama Ciclo de Calvin.

Incorpora carbono (en forma de CO2) y con el ATP y NADPH

provenientes de la fase luminosa, se sintetizan moléculas de

nutrientes orgánicos (principalmente azúcares).

Comprende las siguientes reacciones:

a) CARBOXILACIÓN: Seis molécula de ribulosa – 1.5-bifosfato

reaccionan con 6 moléculas de CO2 de la atmósfera, formando

12 unidades de fosfoglicerato (3C).

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FOTOSINTESIS: Ciclo de Calvin

B) REDUCCIÓN: Las moléculas de fosfoglicerato son transformadas hasta gliceraldehido – 3 – fosfato.

Se incorpora hidrógeno del NADPH provenientes de la fase luminosa y requiere ATP.

C) SÍNTESIS. De doce gliceraldehído – 3 – fosfato formados, dos de ellos con derivados del Ciclo de Calvin hacia la síntesis de glucosa, los 10 restantes formarán ribulosa -1.5 – bifosfato (5C).

D) REGENERACIÓN. El ATP proveniente de la fase luminosa formará ribulosa -1.5-bifosfato.

Esta molécula formada será capaz de actuar nuevamente como fijador de CO2.

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V. PRESENTACIÓN DE CASOS: (Ejemplos)

¿La fotosíntesis de los bosques tropicales de la Amazonía

Peruana, la madera el efecto invernadero y la deforestación

intensifica dicho efecto?

En los bosques tropicales de la Amazonía Peruano se encuentran las

especies de plantas madereras como el cedro, caoba, ishpingo,

tornillo, de amplia explotación por los comerciantes de la industria

maderera.

Las especies de árboles madereros como el cedro, caoba y el

ishpingo son nivel mundial muy bien cotizados por lo que motiva a ser

talados, deforestados en grandes extensiones con rendimiento

económico favorable para los comerciantes.

VI. EJERCICIOS DEL MATERIAL ADICIONAL

Selección previa del cuestionario de preguntas:. 17, 18, 19, 20.

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V. PRESENTACIÓN DE CASOS: (Ejemplos)

La fotosíntesis de los árboles de los bosques tiene una relación directa con un problema actual del medio. El principal factor es el CO2, gas que las plantas utilizan para sintetizar carbohidratos y que todos los organismos eliminan como desecho de la respiración celular.

El CO2 constituye alrededor del 0,03% del aire y es el que provee a las plantas con suficiente carbono, ayuda también a moderar los climas del mundo, ya que el CO2 retiene calor del sol. El calentamiento inducido por el CO2 se denomina EFECTO INVERNADERO, ya que el CO2 atmosférico atrapa el calor y entibia el aire de la misma manera que lo hace el vidrio de un invernadero.

El efecto invernadero actualmente ha incrementado la temperatura de la tierra (1º a 2ºc) produciendo un fenómeno más cálido de la que tendría sin este efecto.

VI. EJERCICIOS DEL MATERIAL ADICIONAL

Selección previa del cuestionario de preguntas:. 17, 18, 19, 20.

PLAN DE CLASE 6

VII. RESUMEN DE LA CLASE.

La mayoría de los organismos productores son autótrofos fotosintetizadotes, utilizan la luz como fuente de energía para producir compuestos orgánicos a partir de CO2 y H2O.

Las moléculas de clorofila y los aceptores de electrones se encuentran organizados en fotosistemas en las membranas tilacoideas de los cloroplastos. Los tilacoides se organizan en pilas llamadas grana.

Las reacciones químicas de la fotosíntesis se realizan en dos fases. Durante las reacciones de la FASE LUMINOSA la clorofila absorbe luz y energía. Parte de la energía de la clorofila excitada se emplea en la producción de ATP y otra para la fotolisis del agua. El hidrogeno del agua es transferido al NADP:

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VII. RESUMEN DE LA CLASE.

Durante las reacciones oscuras, la energía almacenada en el ATP

y en las moléculas reducidas de NADP, se utiliza en la combinación

química de CO2 e hidrogeno. Las reacciones oscuras se llevan a

cabo mediante el ciclo de Calvin, donde se inicia con la fijación del

CO2 a la RBP (ribulosa bifosfato).

Cada vuelta del Ciclo de Calvin se forma un compuesto de tres

carbonos, el fosfogliceraldehido (PGAL) dos moléculas PGAL dan

lugar a una molécula de glucosa.

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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA

DE LA MOLINA

CENTRO DE ESTUDIOS PRE UNIVERSITARIOS

Curso: BiologíaUNIDAD IV: RESUMEN (repaso)

CLASE 6Profesor: Blgo. Segundo T. Calderón Pinillos

FOTOSÍNTESIS

Etapas Sub Etapas Requerimiento Ocurre en ProductosTipos

deorganismos

FaseLuminosa

1) Fotooxidaciónde la clorofila

Energía solar Clorofila

Membrana del tilacoide

2 ElectronesClorofilaoxidada

Plantasy algunas

cianobacterias(no tienen

cloroplastos)

2) Fotolisis del agua Agua Energía solar2 Electrones

2 H+

½ O2

3) Síntesis de ATP

ADPPi

ElectronesProteínas

trasnsportadoras

ATP

4) Formaciónde NADPH

NADPH+ NADPH

Fase Oscura(Ciclo deCalvin)

1) Carboxidación6 CO2

6 Ribulosa 1,5 P

Estroma

12Fosfoglicerato

(3C)

2) ReducciónFosfoglicerato

NADPHATP

3) Síntesis

12

Gliceraldehido -3P

(2 de ellos forman 1 molécula de glucosa)

4) Regeneración10 Gliceraldehido

-3P6ATP

6 Ribulosa 1,5-P