Endocitosis y exocitosis

La endocitosis es el proceso de atrapar sustancias o partículas desde el exterior de la célula cubriéndose con la membrana celular. La membrana se pliega sobre la sustancia y la sustancia queda completamente rodeada por la membrana. En este punto, los sacos o vesículas unidos a la membrana agarran la sustancia y la mueven hacia el citosol.

Hay dos tipos principales de endocitosis: https://www.biologiasur.org/image

● La fagocitosis ocurre cuando los solutos entran en las células. La membrana plasmática envuelve materia sólida y forma vesículas fagocíticas.

● La pinocitosis ocurre cuando la membrana plasmática se pliega hacia adentro para formar un canal a través del cual el material disuelto puede ingresar a la célula. Cuando el canal está cerrado, el líquido queda atrapado en vesículas de pinocitosis.

Exocitosis

La exocitosis describe el proceso por el cual las vesículas se fusionan con la membrana plasmática y liberan su contenido fuera de la célula. La exocitosis ocurre cuando las células producen sustancias para exportar, como: Proteínas, o cuando las células eliminan productos de desecho y toxinas. Las proteínas de membrana y los lípidos de membrana recién creados se trasladan a la membrana plasmática por exocitosis.

Uniones celulares

Las células que forman tejidos se mantienen unidas entre sí y con la matriz extracelular, por medio de uniones, estas uniones son fundamentales ya que, si no existen, no podrían existir los diversos tejidos y órganos que conocemos.

Existen 3 tipos de uniones

● Uniones de anclajes: Son uniones fuertes que ofrecen mucha resistencia mecánica. También, mantienen células unidas en láminas o unidas a la matriz extracelular. Existen 3 grupos; los desmosomas, uniones adherentes y las hemidesmosomas. Están presenten en tejidos que son sometidos a tensión.

● Uniones comunicantes: Comunican espacios intercelulares, suelen estar presentes en células conectadas química y eléctricamente.

● Uniones estrechas: Uniones herméticas mantenidas por proteínas embebidas en las membranas de las células. Suelen estar en tejidos epiteliales, como el intestino o la vejiga.

Unionescelulares

Recuperadode https://www.geopaloma.com/biologia_2b/uni dades/imagenes/tema2/unicel.gif

Las uniones adherentes unen a las células entre sí y están asociadas con filamento de actina. Los desmosomas también lo hacen, sin embargo, están asociadas con filamentos intermedios. Y las hemidesmosomas, están asociados con filamentos intermedios y unen a las células con la matriz extracelular.

Reacciones Redox

También conocida como reacción de óxido reducción o reacciones de reducción oxidativa reacciones químicas en las que ocurre un intercambio de electrones entre los átomos o moléculas involucradas.

Ese intercambio se refleja en el cambio de estado de oxidación de los reactivos. El reactivo que cede electrones experimenta oxidación y el que los recibe, reducción.

seis moléculas de dióxido de carbono y seis moléculas de agua.

Las reacciones redox se encuentran a nuestro alrededor a diario. La oxidación de los metales, la combustión del gas en la cocina o incluso la oxidación de la glucosa para obtener ATP en nuestro organismo.

Las reacciones que extraen energía de moléculas como la glucosa se llaman reacciones catabólicas. Eso significa que una molécula grande se rompe en moléculas más pequeñas cuando la glucosa se fragmenta en presencia de oxígeno, se obtienen

En una célula, esta reacción general se divide en muchos pasos más pequeños. La energía contenida en los enlaces de la glucosa se libera en pequeñas ráfagas y parte de la misma se captura en forma de adenosín trifosfato ATP, una pequeña molécula que impulsa las reacciones dentro de la célula. Gran parte de la energía de la glucosa se disipa como calor, pero se captura suficiente para mantener el metabolismo de la célula en marcha.

Fosforilación a nivel de sustrato

Conforme una molécula de glucosa se descompone poco a poco, algunos de los pasos de degradación liberan energía que se captura directamente como ATP. En estos pasos, se transfiere un conocido. grupo fosfato de un intermediario de la vía a ADP en un proceso.

Etapas de la respiración aeróbica

Se conoce como respiración aerobia o respiración aeróbica a una serie de reacciones metabólicas que tienen lugar dentro de las células de los seres vivos, a través de los cuales se obtiene energía química a partir de la descomposición de moléculas orgánicas (respiración celular).

La respiración aeróbica es un proceso complejo que involucra una serie de etapas en una reacción química prolongada.

Dichas etapas son:

● Glucólisis: El paso inicial de la respiración aerobia ocurre en el citoplasma de la célula y es la oxidación de la glucosa (y del glicerol proveniente de los triglicéridos, de haberlo). Este proceso rompe los enlaces de cada molécula de este azúcar y obtiene a cambio dos moléculas de ácido pirúvico, junto a dos moléculas de ATP.

● Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico: Las moléculas de ácido pirúvico entran del citoplasma a la matriz de las mitocondrias (organelos energéticos de la célula), en donde son procesadas por un complejo de enzimas (piruvato deshidrogenasa) que le arrancan un átomo de carbono (descarboxilación), liberado como CO2, y luego dos átomos de hidrógeno (deshidrogenación). Como resultado, se obtienen radicales acetilos (-CO-CH3) con el que se da inicio a la siguiente fase. https://it.wikipedia.org/wiki/File:CellR

● Ciclo de Krebs: La última fase de la respiración ocurre en un ciclo metabólico en la matriz mitocondrial, conocido como el Ciclo de Krebs. Este inicia con el acetilo proveniente de la fase previa, sometido a oxidación para producir dos moléculas de CO2 y energía en forma de Guanosín Trifosfato (GTP) y otras moléculas reductoras utilizables.

Producción de energía a partir de otros nutrientes

Los nutrientes orgánicos complejos capturados por la célula han de sufrir un proceso de digestión celular para poder ser utilizados.

Las vacuolas o vesículas obtenidas por pino o fagocitosis se unen a lisosomas (enzimas digestivos) cuyo contenido rompe las moléculas complejas en moléculas simples que atraviesan la membrana de la vacuola para ser utilizadas en el citoplasma.

El metabolismo celular es el conjunto de reacciones químicas, mediadas por enzimas, para obtener energía y fabricar materia. Está compuesto por dos procesos interrelacionados:

Anabolismo: es el proceso por el cual la célula toma moléculas simples para fabricar moléculas complejas gastando energía en forma de ATP.

Un ejemplo es la Fotosíntesis en las células autótrofas que toman del medio material inorgánico (agua, CO2 y sales minerales) junto con energía luminosa para fabricar materia orgánica (glucosa).

Catabolismo: es el proceso por el que la célula degrada materia orgánica compleja para obtener moléculas simples y energía, en forma de ATP y calor.

El ATP es una molécula orgánica que almacena energía en los enlaces que establece entre los grupos fosfato.ADP + P + energía ATP Cuando la célula necesita energía, la obtiene rompiendo la molécula de ATP obteniendo ADP + P y la energía almacenada.

Anabolismo y catabolismo son interdependientes y complementarios, la energía del catabolismo se emplea en el anabolismo y la materia obtenida en el anabolismo se transforma en el catabolismo para obtener energía.

Respiración Anaeróbica Y Fermentación

Respiración Anaeróbica

En este proceso no se utiliza oxígeno como aceptor final de electrones. Suceden en algunas procariotas que viven en ambientes anaeróbicos, como el suelo saturado de aguas con ciencia de oxígeno. Los electrones son transferidos de la glucosa al NADH por medio de una cadena de transportes de electrones que se acoplan a la síntesis de ATP por Quimi osmosis

Fermentación: En ella se forman sólo 2 moléculas de ATPA por cada glucosa en la glucólisis ciertas bacterias y hongos utilizan la fermentación como una ruta anaeróbica que no utiliza una cadena de transporte de electrones la fermentación se divide en dos que son:

Fermentación alcohólica

Las levaduras tienen enzimas que se descarboxilan el piruvato liberan el CO2 y forman un compuesto de dos carbonos: acetaldehído el NADH producido durante la glucólisis transfiere átomos de hidrógeno al acetaldehído, que se reduce al alcohol etílico. La fermentación del alcohol es la base para la producción de vino y otras bebidas.

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Fermentación Láctica

En esta la vía del NADH producido durante la glucólisis transfiere átomos de hidrógeno al piruvato y lo reduce al lactato. Algunas bacteria y hongos tiene la capacidad de producir lactato y esto es aprovechado por los seres humanos

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Artículo

Influencia del nivel de fermentación del vino base sobre algunos compuestos volátiles del pisco peruano de uva italia http://www.scielo.org.pe/scielo.php?pid=S1810-634X2016000200004&script=sci_arttex

Luz y fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso biológico que captura energía lumínica y la transforma en energía química de las moléculas orgánicas, como los carbohidratos a partir de dióxido de carbono y agua, La fotosíntesis es el primer paso del flujo de energía en los ecosistemas, es el proceso en el cual la energía de la luz se convierte en energía química en forma y dióxido de carbono, mientras que se libera oxígeno como subproducto, se lleva a cabo en los autótrofos, como plantas, algas y ciertos procariotas. La fotosíntesis transforma el CO2 y H2O en azúcares que almacenan energía química, únicamente las plantas, algas y las bacterias fotosintéticas pueden usar la energía solar y el agua para sobrevivir

Gran parte de la vida en este planeta depende de la luz, directa o indirectamente, es importante entender la naturaleza de ella y su esencial participación en la fotosíntesis, la luz es visible representa una pequeña parte del amplio rango de radiación continúa llamado espectro electromagnético y provee la energía necesaria para que la planta realice la fotosíntesis, con la cual se produce la materia orgánica para su crecimiento y desarrollo

En las plantas el proceso de fotosíntesis se desarrolla en los cloroplastos de las células vegetales, este órgano contiene el pigmento clorofilo el cual hace que la planta se ponga verde y se encarga de absorber la luz del sol. http://lasupergalaxia.wordpress.com/2012/04/12/l a-fotosintesis/

El transcurso de la fotosíntesis se realiza en dos pasos la reacción dependiente de la luz y la reacción independiente de la luz, la reacción dependiente de la luz se lleva a cabo en los tilacoides y convierte la luz en energía química, la reacción independiente de la luz/ ciclo de Calvin se lleva a cabo en el estroma del cloroplasto. Los productos de estas reacciones son la glucosa que es usado por la planta y el oxígeno que es liberado a la atmósfera de las estomas.

Fotosíntesis

Cloroplastos

El cloroplasto posee membrana tanto externa como interna. Es interna y se encarga de encerrar una región la cual está llena de fluido llamado “Estroma” este contiene enzimas las cuales producen enzimas para producir carbohidratos del CO2. En el estroma se aloja un tercer sistema de membranas que forma un conjunto interconectado de sacos planos en forma de discos llamados “tilacoides”. La membrana del tilacoide forma un espacio interior llegó de fluido a la luz del tilacoide.

Las membranas de los tilacoides contienen varios tipos de pigmentos son sustancias que absorben luz visible. Distintos pigmentos absorben de onda. La clorofila es el pigmento fundamental de la fotosíntesis, absorbe luz en las regiones azul y rojo de los espectros visibles. La clorofila se localiza en la membrana del tilacoide, la luz verde no es absorbida por la clorofila. Las plantas por lo común son verdes porque reflejan esta luz.

Modelo de barras y esferas de la molécula de clorofila A.

CódigodeColores:

Carbono, C: Negro

Hidrógeno, H: Blanco

Oxígeno, O: Rojo

Nitrógeno, N: Azul

Magnesio, Mg: Verde https://commons.wikimedia.org/wi ki/File:Chloroplast_(borderless_v ersion)-es.svg

Los cloroplastos tienen otros pigmentos fotosintéticos accesorios como los carotenoides como amarillo y anaranjado, estos se encargan de absorber longitudes de onda de luz en la clorofila as+i el espectro de luz proporciona energía para la fotosíntesis.

Fotosíntesis: reacciones dependientes de la luz

La fotosíntesis en las hojas de las plantas tiene muchos pasos, que se pueden dividir en dos etapas: la reacción dependiente de la luz y el ciclo de Calvin.

Las reacciones dependientes de la luz ocurren en las membranas de los tilacoides y requieren un suministro continuo de energía luminosa. La clorofila absorbe esta energía luminosa y la convierte en energía química formando dos compuestos: ATP y NADPH. En las plantas, las reacciones de la luz ocurren en la membrana de los tilacoides de organelos llamados cloroplastos.

El ciclo de Calvin, también llamado reacciones independientes de la luz, ocurren en el estroma y no requieren luz directa. El ciclo de Calvin utiliza el ATP y NADPH de las reacciones dependientes de la luz para fijar el dióxido de carbono y producir azúcares tri carbonados que se unen para formar la glucosa.

Los fotosistemas, grandes complejos de proteínas y pigmentos que son importantes para una fotorreacción óptima para la recolección de luz. Hay dos tipos de fotosistemas: fotosistema 1 y fotosistema 2.

Ambos fotosistemas contienen muchos pigmentos que ayudan a recoger la energía de la luz y un par especial de moléculas de clorofila en el centro del fotosistema.

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Fotosistema: https://commons.wikimedia.org/wiki/Fi le:Etapa.luminosa.jpg

Los pigmentos fotosintéticos son moléculas absorbentes de luz que se encuentran en la membrana tilacoide de los cloroplastos. Como ya se mencionó, los pigmentos se organizan junto con las proteínas en complejos llamados fotosistemas. Todos los fotosistemas tienen complejos de absorción de luz que contienen proteínas, de 300 - 400 clorofila y otros pigmentos. Cuando un pigmento absorbe un fotón, entra en un estado excitado.

Imagenrecuperadade https://cdn.kastatic.org/ka-perseusimages/87d5fb92015150da4750a329

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La mayoría de los pigmentos en los fotosistemas actúan como embudos de energía, dirigiendo la energía a los principales centros de reacción. Cuando la luz excita uno de estos pigmentos, la energía se transfiere al pigmento adyacente a través de la interacción electromagnética directa, un proceso llamado transferencia de energía por resonancia. Los pigmentos vecinos pueden transferir energía a uno de sus vecinos, por lo que el proceso se repite varias veces. Para estas transferencias, la molécula receptora puede requerir menos energía para excitarse que la donante, pero menos energía.

Fotosíntesis: reacciones de fijación de carbono

La fijación del carbono ocurre en el estroma mediante una secuencia de reacciones conocidas como el ciclo de Calvin. Llamado en honor a Melvin Calvin. Se divide en tres fases:

1.Absorción de CO2: Una molécula de CO2 reacciona con un compuesto de cinco carbonos, la ribulosa bifosfato (RuBP). Esta reacción se cataliza por la enzima ribulosa bifosfato carboxilasa oxigenasa, también conocida como rubisco (una de la más abundante proteína en la biosfera). El producto de esta reacción es un intermediario de seis carbonos inestable, que inmediatamente se rompe en dos moléculas de fosfoglicerato (PGA) con tres carbonos cada uno. El carbono ahora forma parte de una cadena carbonada, de esta forma se “fija”. Las plantas que inicialmente fijan el carbono de esta manera se conocen como plantas C3.

2.Reducción de carbono: El ATP y NADPH que fueron producidos por reacciones dependiente de la luz, se utilizan para convertir las moléculas de fosfoglicerato (PGA) a gliceraldehido-3-fosfato (G3P). El G3P puede abandonar el sistema para ser empleado en síntesis de carbohidratos. La reacción de dos moléculas de G3P es exergónica y conduce a la formación de glucosa y fructosa. En algunas plantas, se unen para producir sacarosa también utilizan glucosa para producir almidón o celulosa.

3.Regeneración de RuBP: Aunque se eliminaran 2 moléculas de G3P, restan 10 moléculas de G3P; un total de 30 átomos de carbono. Mediante una serie de 10 reacciones que constituyen la tercera fase del ciclo de Calvin, esos 30 carbonos y sus átomos asociados se acomodan en seis moléculas de ribulosa fosfato, cada una de las cuales queda fosforilada por el ATP para producir RuBP. Y se reinicia el ciclo.

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Glosario

● Acuaporinas: proteínas que forman los canales de agua de la membrana.

● Agentes: Microorganismos genéticamente codificados.

● Andamiaje: Estructura provisional para la construcción de la membrana.

● Apoptosis: Tipo de muerte celular en la que una serie de procesos moleculares en la célula conducen a su muerte.

● Autótrofos: Que elabora su propia materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas, de las que se nutre.

● Cadherinas: Molécula de adhesión celular.

● Carotenoides: Son buenos antioxidantes, ya que son capaces de inactivar especies reactivas de oxígeno que se producen en las células, protegiéndolas de estas moléculas dañinas.

● Caspasas: son proteasas que participan en la cascada de señalización intracelular que conduce a la apoptosis en diferentes tipos celulares.

● Centrómero: Lugar donde los cromosomas se mantienen unidos.

● Clatrina: Proteína estructural principal que cubre a las vesículas cubiertas que desempeñan un papel clave en el transporte intracelular entre los organelos membranosos.

● Colesterol: Sustancia cerosa parecida a la grasa que se encuentra en las células.

● Estroma: Tejido conjuntivo que constituye la matriz o sustancia fundamental de un órgano y sostiene los elementos celulares que lo conforman.

● Fermentación: Proceso bioquímico por el que una sustancia orgánica se transforma en otra, generalmente más simple, por la acción de un fermento.

● Fosfolípidos: Lípidos anfipáticos, que se encuentran en todas las membranas celulares, disponiéndose como bicapas lipídicas.

● Gemación: Forma de multiplicación asexual, propia de algunos animales inferiores, en que el animal emite, en alguna parte de su cuerpo, una yema o protuberancia que se convierte en un nuevo individuo.

● Glicoproteína: son moléculas compuestas por una proteína unida a uno o varios hidratos de carbono, simples o compuestos. Tienen entre otras funciones el reconocimiento celular cuando están presentes en la superficie de las membranas plasmáticas.

● Glucosa: Azúcar que se encuentra en la miel, la fruta y la sangre de los animales.

● Lisosomas: Orgánulos celulares unidos a la membrana que contienen enzimas digestivas.

● MoléculasAntipáticas: Moléculas que son solubles en agua y otro que es hidrófobo.

● MosaicoFluido: Proceso o forma de los científicos de ver y describir.

● Proteínasdecanal: Proteínas que mueven materiales a diferentes velocidades dentro o fuera de la célula.

● Porinas: pertenecen a un grupo de proteínas ubicadas en la membrana externa, forman canales que permiten la difusión pasiva de solutos pequeños

● Ribosomas: Un ribosoma es una partícula celular hecha de ARN y proteína que sirve como el sitio para la síntesis de proteínas en la célula.

● Ribulosa: Es un importante sustrato implicado en la fijación de carbono durante el ciclo de Calvin de la fase oscura de la fotosíntesis.

● Tilacoides: Son sacos aplanados que son independientes de la membrana interna del cloroplasto.

● TransportadoresABC: son proteínas transmembrana de varias subunidades, ubicados principalmente en interfaces biológicas, y que hidrolizan trifosfato de adenosina para transportar activamente a un amplio sustrato de productos en contra de su gradiente de concentración.