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La fotosíntesis es un proceso esencial en el que las células de los organismos autótrofos convierten la energía luminosa en energía química estable. Este proceso se divide en dos fases:
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1. respiracion aerobica 2. ciclo de acido citrico 3. fermentacion alcoholica 4. fermentacion del acico lactico 5. comparacion de la repiracion celular y la fermentacion
Etapas de la Respiración Celular El punto de partida de la respiración celular es la molécula de Glucosa contenida en el citoplasma celular donde tiene lugar la primera etapa del proceso, denominada GLUCÓLISIS. Durante esta etapa la molécula de glucosa es degradada por acción enzimática, literalmente se rompe, originando dos moléculas de tres carbonos cada una, denominadas Acido Pirúvico. El rendimiento energético neto de la glucólisis está representado por 2 moléculas de ATP y 2 de NADH. En lo sucesivo, la descripción de las siguientes etapas se considerará por duplicado ya que las reacciones están ocurriendo en dos moléculas de Acido Pirúvico (2C3H4O3) simultáneamente. La molécula de ácido pirúvico se oxida y degrada pasando a transformarse en Acetilo (2 -COCH3), con la consecuente liberación de dióxido de carbono (2CO2); el rendimiento energético de este paso se representa por la producción de 2 moléculas de NADH (una por cada acido pirúvico degradado). Para la siguiente etapa, el grupo Acetilo se une a la coenzima A, formando el complejo AcetilCoA (2CoA-COCH3) e ingresando de esta forma al CICLO DE KREBS, también conocido como Ciclo del Ácido Cítrico ocurrido en la matriz mitocondrial. Durante esta etapa tienen lugar una serie de complejas reacciones químicas dirigidas por acción enzimática y encaminadas a completar la degradación de la molécula de glucosa extrayendo de ella la energía química. A lo largo del ciclo de Krebs se produce la liberación de cuatro moléculas de dióxido de carbono lo cual representa que la molécula de glucosa completó su degradación. El rendimiento energético del Ciclo de Krebs está representado por 2 moléculas de ATP, 6 moléculas de NADH y 2 de FADH2. Ha llegado el momento de describir la tercera y última etapa de la respiración celular, la CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES, ocurre en las crestas mitocondriales donde existen proteínas especializadas en conducir electrones, generando un flujo energético que conlleva a la producción de ATP. Estas proteínas, denominadas Citocromos reciben los electrones de hidrógeno cedidos por las moléculas de NADH y FADH2que se han producido a lo largo de todo el proceso. Los citocromos finalmente entregan los electrones de hidrógeno al oxígeno que los espera al final de la cadena y se transforma en agua. Por cada molécula de NADH que se oxida, se producen 3 moléculas de ATP, mientras que por cada molécula de FADH2 oxidada se producen 2 moléculas de ATP; de manera que el rendimiento energético de la cadena electrónica es: 30 moléculas de ATP, derivadas de la oxidación de 10 moléculas de NADH (2 de la glucólisis, 2 de la oxidación del ácido pirúvico y 6 del ciclo de Krebs) y 4 moléculas de ATP procedentes de la oxidación de 2 moléculas de FADH2. En conclusión, el rendimiento energético general del proceso por cada molécula de glucosa degradada es de 38 moléculas de ATP, 2 de la glucólisis, dos del ciclo de Krebs y 34 de la cadena transportadora de electrones.
CO2 + 2H2A → (CH2) + H2O + H2A
Etapas o Fases
Fase luminosa: Estas reacciones solo suceden cuando hay luz presente y ocurre en la membrana tilacoide de los cloroplastos. En esta fase, la energía que proviene de la luz solar es transformada en energía química. Esta energía será usada como la gasolina para poder ensamblar las moléculas de glucosa.
Fase oscura En la fase oscura, el dióxido de carbono de la atmosfera es capturado para ser modificado cuando se agregue el hidrógeno a la reacción. Así, esta mezcla formará carbohidratos que serán usados por la planta como alimento. Se le dice fase oscura porque la luz no es directamente necesaria para que se lleve a cabo. Pero a pesar de que la luz no es necesaria para que estas reacciones se lleven a cabo, este proceso requiere del ATP Y NADPH que son creados en la fase lumínica
Reacciones de la fase oscura: Primero, una molécula de dióxido de carbono es combinada con una molécula receptora de carbono llamada RuBP, resultando en un compuesto inestable de 6 carbonos. Inmediatamente este compuesto es dividido en dos moléculas de carbono que reciben energía del ATP y producen dos moléculas llamadas BPGA. Luego, un electrón de NADPH es combinado con cada una de las moléculas BPGA para formar dos moléculas de G3P. Estas moléculas de G3P serán usadas para crear glucosa.
Relación entre ambos procesos
Existe una relacion estrecha entre la fotosíntesis y la respiración celular. En efecto, por medio de la fotosíntesis, los cloroplastos presentes en todas las células eucariotas captan la energía solar y la usan para convertir el agua y el dióxido de carbono en carbohidratos, tales como glucosa, almidón y otros. Además durante este proceso las plantas liberan oxígeno en la atmósfera con lo que purifican el ambiente y facilitan la respiración de los seres vivos. Las mitocondrias que en las células son las responsables de la respiración, desdoblan los carbohidratos y capturan la energía contenida en ellos y la almacenan en forma de ATP (adenosintrifosfato). Durante este proceso se consume oxígeno, y como productos finales se producen dióxido de carbono y agua. De esta manera se completa el ciclo iniciado con la fotosíntesis. Existe, por tanto, una complementación entre la fotosíntesis y la respiración, pues los productos finales de aquela, son utilizados por ésta.
