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¿Cómo te ganas la energía?

Elysia chlorotica

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ÍNDICE 1.- Biología de Elysia Chloritica .....1 Ciclo de vida Reproducción Hábitos de alimentación Interacciones Hábitat Taxonomía 2.- ¿Cómo obtiene su energía Elysia chlorotica?........................... ......3 3.- ¿Qué función tienen las enzimas NADH deshidrogenasa y la ATP sintasa en el metabolismo?.......... ......4 ¿Cómo se clasifican éstas enzimas?

7.- ¿Cómo se realiza la fotosíntesis dentro de Elysia chlorotica?.......... .....9 Tipo fotosintético Fase luminosa Fase oscura 8.- ¿Cómo metabolizan los sustratos - productos tanto Elysia chlorotica y Vaucheria litorea?............................................. ......10 9.-¿Qué pasaría con Elysia chlorotica sí se extingue Vaucheria litorea?.........11 10.- Referencias.................................... ......12

3.- Respiración aerobia y anaerobia. ......5 4.- ¿En qué situación puede acumular ácido láctico en sus células Elysia chlorotica?.............. ......6 5.- Mapa metabólico de las vías energéticas de Elysia chlorotica....... ......6 6.- Biología de Vaucheria litorea ......7 Ciclo de vida Reproducción Hábitos de alimentación Interacciones Hábitat Taxonomía

Elaborado por: Góngora Hernández Mariana Nieto Cuéllar Hazel Padilla Nájera Brenda Denisse Romero Palacios Merly Alejandra Trejo Villegas José Jibram Valles Rivero Yerdeni Graciel Grupo: 609

Biología de Elysia chlorotica Es un gasterópodo al que se le denomina comúnmente como "Babosa de Mar Verde Esmeralda" o simplemente "Esmeralda Oriental" su nombre científico es Elysia chlorotica y fue descrito por Augustus Addison Gould en 1870.

Elysia chlorotica, anatomía externa de especímenes de Martha's Vineyard, MA, EE. UU. AB, Vista dorsal con los parapodios parcialmente plegados. C, vista lateral. D, Vista dorsal del espécimen aplanado contra el sustrato. El tamaño aproximado de los ejemplares vivos fue de 2 cm en reposo.

Ciclo de vida La blástula ( fase del desarrollo embrionario animal que consiste en una única capa de células, los blastómeros, que cierran una cavidad o blastocele) de un desarrollo de huevo de Elysia chlorotica es holoblástica (División completa y aproximadamente igual en las células del embrión temprano; se da en los mamíferos, anfibios y en muchos invertebrados acuáticos que tienen huevos con poca cantidad de vitelo) y la espiral, es decir, los huevos se dividen completamente. En la división, cada plano está en un ángulo oblicuo al eje vegetal del animal. Las células producen múltiples capas de células que no tienen un centro claro; esto se conoce como estereoblástula. Los movimientos de las células se producen por un proceso conocido como epibolia.

Epibolia significa que durante el desarrollo de las células del ectodermo se despliegan para cubrir tanto el mesodermo y endodermo (capas de células).

Elysia chlorotica tiene una velígera, juvenil, y la etapa adulta de la vida. Estas dos ultimas, se diferencian según la morfología y coloración de la babosa.Como larva veliger (larva ligera), Elysia chlorotica tiene una concha y vitela ciliadas, lo cual es una característica común del ciclo de desarrollo de una babosa de mar.

Durante la etapa larval estos cilios ayudan a la larva a nadar en su medio ambiente acuático.

La coloración de la larva es diferente, grisácea, pudiendo presentar manchas rojizas, debido a la falta de cloroplastos retenidas en su divertículos.

Los divertículos son esencialmente aberturas a lo largo del tracto digestivo que resulta en pequeño bolsillo en el que un animal puede almacenar alimentos, o en este caso robar cloroplastos. De veliger a juvenil se transforman en uno o dos días después de la exposición a Vaucheria litorea (es un alga verde-amarilla que crece en forma de filamentos). Después de 14 días de exposición y dos días más de un contacto constante con esta alga, Elysia chlorotica se transforma en la babosa de mar en forma de hoja adulta. La babosa de mar adulto puede alcanzar los seis centímetros. Se caracteriza externamente por su color verde esmeralda y su forma semejante a una hoja de lechuga, debido a las células del cloroplasto que han sido secuestrados en el complejo divertículos del animal. E. chlorotica en condiciones naturales cumple su ciclo de vida a los 11 meses de edad. Los adultos sufren una muerte en masa luego de la colocación de las cadenas de huevos en la primavera anual.El investigador Sidney Pierce sugiere que la muerte masiva se debe a la expresión de un virus que actúa retro desconocido.

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Reproducción Las babosas marinas en general son hermafroditas (organismos "que tienen órganos reproductivos usualmente asociados a los dos sexos, macho y hembra. Es decir, a aquellos seres vivos que tienen un aparato mixto capaz de producir gametos masculinos o espermatozoides, y femeninos u óvulos"), sin embargo, en esta especie en particular es más común el cruzamiento o reproducción sexual con otro individuo. Los huevos envueltos por una mucosa espesa son colocados en largas cadenas, demorando aproximadamente una semana en ser incubados.

Interacciones Elysia chlorotica pasan la mayor parte de su tiempo flotando en el agua o entre V. litorea para obtener una exposición óptima sol. Estas babosas no son sociales, y sólo se unen a otros para propósitos de apareamiento.

Por otra parte, cuando uno no tiene todo lo que necesita, establecer una relación de simbiosis con otro individuo - en la que las dos partes se benefician de la interacción- es una buena opción para salir airoso de esta complicada situación, esta relación la mantiene Elysia chloroticatica con Vaucheria litorea y con ello realiza la fotosíntesis.

Alimentación Esta especie es muy exclusiva en su alimentación: por mucho tiempo se pensó que solo se alimentaba del alga Vaucheria compacta, pero estudios recientes han demostrado que también consume Vaucheria litorea, ambas especies se caracterizan por ser algas microscópicas que forman delgados filamentos.

Elysia chlorotica ha desarrollado una forma muy particular de alimentarse, consume las algas antes mencionadas: las digiere pero sin dañar los cloroplastos, los que son capaces de transformar la luz del sol en alimento, la babosa integra estos cloroplastos a sus células digestivas. Durante este proceso, el retículo endoplásmico del cloroplasto (una característica de los cloroplastos cromofíticos) desaparece, dejando plástidos con su membrana externa en contacto directo con el citoplasma animal, lo que le permite vivir durante durante 8-9 meses alimentándose simplemente de la luz del sol. Se trata del primer caso de transferencia genética funcional de una especie multicelular a otra (lo que se conoce como transferencia horizontal de genes), convirtiendo a esta pequeña babosa en el primer y único animal capaz de realizar el proceso de fotosíntesis.

Anónimo (2014) "Mitad animal, mitad planta" de https://espores.org/es /es-plantas/mitadanimal-mitad-planta/

Vaucheria litorea

Anónimo (2014) "Elysia chlorotica,medio planta medio animal" Recuperado de https://curiosidadhistoria.wordpress.com/ 2014/08/05/elysia-chloroticamedio-planta-medio-animal/r

Ubicación Se ha encontrado en el Océano Atlántico, desde Nueva Escocia, Canadá a Texas, EE.UU., habita en áreas pantanosas de baja salinidad, entre los 0 y 0,5 metros de profundidad.

Elysia chlorotica comiendo Vaucheria litorea Anónimo (2020) "Elysia chlorotica, la babosa de mar que hace fotosíntesis" de https://www.greenteach.es/elysia-chlorotica-babosa-de-mar-que-hacefotosintesis/

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Taxonomía

Foto de Natalia Agudelo, Museo Nacional Smithsonian de Historia Natural.

(2013) de https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Elysia_chlorotica_ (I0402)_(13048556073).jpg

Dato: Según los investigadores del estudio de esta babosa, de la universidad Rutgers de Nueva Jersey , descubrir cómo este nudibranquio mantiene activos (fijando carbono) los cloroplastos robados del alga puede ayudar en el desarrollo de la fotosíntesis artificial. De hecho, sugieren que esta puede ser una de las claves para generar ‘energía verde’ de por vida sin la necesidad de disponer de plantas ni de algas.

También se sabe que almacena un conjunto de genes del alga indispensables para mantener el buen estado de los cloroplastos robados. De no ser así, estos morirían al alejarse del núcleo del alga. Una transferencia de genes que es esencial, por ejemplo, en la terapia génica, que busca evitar y/o curar enfermedades genéticas en seres humanos. Este es el primer caso en el que la transferencia se da entre organismos más complejos que, además, pertenecen a reinos distintos, ya que uno es un animal y el otro un alga.

Por último, los científicos añaden que la Vaucheria litorea es el alga perfecta para Elysia, pues no tiene paredes entre las células adyacentes, con lo que robarle los cloroplastos resulta mucho más fácil.

Terapia génica Anónimo (2020) "La terapia génica en las enfermedades oculares".

Recuperado de: https://www.tucuentasmucho.com/informacion/laterapia-genica-en-las-enfermedades-oculares/

¿De donde obtiene su energía?

La babosa marina, Elysia Chlorotica se alimenta del alga Vaucheria litorea, estableciéndose una relación de endosimbiosis, siendo capaz de asimilar los cloroplastos de dichas algas en sus células intestinales, proceso que se conoce como cleptoplastía ( su origen hace alusión al robo por parte de Elysia Chlorotica de los cloroplastos contenidos dentro de las algas de las cuales se alimenta), con ello adquiere una coloración verde, así mismo, de esta alga transfiere los genes de forma horizontal a su genoma reproduciendo en ella la capacidad que tiene el alga para realizar la fotosíntesis, a partir de este momento al igual que las plantas, necesita la luz del sol para producir energía ATP por medio de la clorofila, pigmento verde capaz de absorber la luz solar, y que se encuentra en los cloroplastos. Los cloroplastos son los encargados de brindarle a la célula la energía que necesita para desarrollar las diversas funciones del organismo. Esta energía es generada a través de varias reacciones químicas usando al sol como principal motor.

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¿Qué función tienen las enzimas NADH deshidrogenasa y la ATP sintasa en el metabolismo?

La NADH deshidrogenasa y la ATP sintasa son enzimas clasificadas como oxidoreductasas.

Enzimas que participan en reacciones de oxidación/reducción y de transferencia de átomos de Hidrógeno (H) y Oxígeno (O) o electrones desde una sustancia a otra.

NADH deshidrogenasa La NADH deshidrogenasa es un complejo enzimático que cataliza la transferencia de electrones del NADH al coenzima Q en la cadena respiratoria para producir ATP, el compuesto energético que utilizan los seres vivos. La transferencia electrónica se inicia mediante la oxidación del NADH ya que sus dos electrones son transferidos simultáneamente a un FMN, cofactor en varios tipos de oxidorreductasas, unido no covalentemente a la enzima, y desde allí, a través de una serie de Fe-S (transportadores de electrones capaces de aceptar un electrón por ciclo) al último compuesto que recibe electrones, la coenzima Q. Además de su función en el transporte electrónico, la NADH deshidrogenasa bombea protones a través de la membrana, contribuyendo así a la generación de un gradiente electroquímico, utilizado para provocar movimiento de sustancias a través de las membranas celulares y para producir energía aprovechable a través del proceso de fosforilación oxidativa.

NADH deshidrogenasa Anónimo (2020) "Transporte electrónico y Fosforilación oxidativa".

Recuperado de: https://www.uv.es/marcof/Tema16.pdf

ATP sintasa López R. (2020) "ATP sintasa". Recuperado de: https://www.slideshare. net/rild27/atp-sintasa

ATP sintasa ATP sintasa: La ATP sintasa es la enzima responsable de la síntesis del ATP. El ATP es la molécula que proporciona energía química a la célula al convertirse en adenosindifosfato (ADP) por medio de su hidrólisis.

Este compuesto es fundamental para las células vivas, es la principal fuente de energía del organismo y constantemente se produce en el interior de las mitocondrias. La ATP sintasa es una enzima que cataliza la síntesis de ATP a partir de ADP, un grupo fosfato y la energía suministrada por un flujo de protones (H+).

Esta enzima participa tanto en la respiración celular, como en la fotosíntesis.

Durante la respiración celular, la síntesis de ATP se denomina fosforilación oxidativa, y en el caso de la fotosíntesis, la enzima actúa en los cloroplastos y se denomina fotofosforilación.

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Respiración Aerobia Al ser un organismo acuático su respiración aerobia es de tipo branquial, sus branquias son las encargadas de tomar oxígeno disuelto en el agua y pasarlo a la sangre que se encargará de llevarlo a las células. A nivel celular, la respiración aerobia se encarga de producir energía. En esta respiración celular, que es una reacción química que ocurre en las mitocondrias de la célula, más específicamente en la matriz mitocondrial, se necesita de la glucosa C₆H₁₂O₆+ 6O2, esta se va a oxidar para dar: 6CO2+ 6H₂O+ 38ATP La respiración aerobia celular se divide en dos partes :La glucólisis es la que se lleva a cabo en el citoplasma en condiciones anaeróbicas, se inicia con la molécula de glucosa y después de diez reacciones enzimáticas, se obtienen dos piruvatos (2 ATP y 2 NADH), las dos moléculas de piruvato cuando se es eucariota, se dan en el citoplasma, si es procariota, cuando sí hay oxígeno, se van directamente a la mitocondria y va a iniciar con el ciclo de Krebs, donde habrá una sucesión de reacciones químicas (ocho reacciones enzimáticas), donde la energía almacenada se libera a través de la oxidación del CoA, derivado del piruvato producido en la glucólisis.

Oroz, E. (s. f.). ¿Qué animal hace la fotosíntesis? Elysia chlorotica [Imagen]. ¿Qué animal hace la fotosíntesis? Elysia chlorotica. Recuperado de http://www.compaciencia.org/2012/04/quiero-empezar-escribir-sobre-la.html

Respiración aerobia y anaerobia. (s. f.). [Imagen]. Biblioteca de investigaciones.

Recuperado de https://bibliotecadeinvestigaciones.wordpress.com/biologia/sistemasy-aparatos-del-cuerpo-humano/sistema-respiratorio/la-respiracion-aerobia-yanaerobia/

Anaerobia Ya que tanto la respiración aerobia como anaerobia son celulares y ambas ocupan una cadena de electrones, para marcar la diferencia entre esas dos respiraciones es necesario saber quién se encargará de la cadena de electrones (aceptor final). En la respiración anaerobia, normalmente la obtienen por sal, de forma iónica, sale en gases para volver a la atmósfera y para que otros organismos la reutilicen, sin otra diferencia más, se siguen los pasos en forma similar a la respiración aerobia

Etapas de la fotosíntesis Anónimo (2019) "Fotosíntesis: el proceso por el que se alimentan las plantas" Recuperado de https://www.mamasha.co/2019/01/Fotosintesis-el-procesopor-el-que-se-alimentan-las-plantas.html

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Mapa metabólico

¿En qué situación puede acumular ácido láctico en sus células Elysia chlorotica?

Cuando hay un déficit relativo de oxígeno, que da lugar a un funcionamiento limitado del ciclo de Krebs, y por tanto a una limitada capacidad de producción de energía (ATP), lo que estimula a la glucólisis anaeróbica, formando ácido pirúvico. Esto al no poder ser metabolizado a través de la vía aeróbica es convertido en ácido láctico.

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Vaucheria eltoper. Vaucheria. Recuperado de: http://eltoper.com/tag/vaucheria-litorea/

Litorea

LA COMIDA FAVORITA DE ELYSIA CHLOROTICA

Son algas macroscópicas presentes en ambientes terrestres o de agua dulce, en forma de filamentos con crecimiento apical que se amontonan formando esteras.

Ciclo de vida & reproducción Puede presentar los dos tipos de reproducciones: sexual y asexual.

Asexual: Cuando las condiciones son desfavorables. Comienza en el esporangio, con la formación de una isospora (aplanospora), conteniendo muchos flagelos. Esta es liberada al medio por un poro de la pared en el extremo del esporangio. Viaja por el medio en busca de un sustrato adecuado, retrae sus flagelos, desarrolla una pared e inmediatamente comienza la germinación y posteriormente la formación de un nuevo esporangio.

Anónimo. Ciclo de vida de Vaucheria.

Recuperado de: https://istudy.pk/vaucheria/

Study. Reproducción. Recuperado de: https://istudy.pk/vaucheria/

Sexual: Cuando las condiciones son favorables.

Es oogámica. Ambos gametos: los antéridos y los ovonios se forman en el mismo filamento.

Los anterozoides se liberan alcanzando al óvulo, generando la plasmogamia, dando origen a un cigoto. Después este cigoto forma una isospora 2n (conjunto de cromosomas) de pared gruesa que entra en reposo para después de varisos meses germinar en un nuevo filamento que dará origen a un nuevo esporangio maduro.

Oogamia: antéridos+oongios 7

Taxonomía

¿Cómo se nutre?

Es un alga y es autótrofa. Al igual que las plantas, gracias a los cloroplastos, tiene estructuras donde se lleva a cabo la fotosíntesis, de la que obtiene comida gracias a la luz del sol y los nutrientes que obtiene del agua.

Interacciones

Hábitat

Su interacción principal es la simbiosis con la Elysia chlorotica, beneficiándose ambas partes de ella.

Proporcionan alimento a la Elysia chlorotica, pues mediante una trasferencia de genes, esta le roba cloroplastos reutilizables para poder realizar su propia fotosíntesis viviendo en austeridad de alimento, utilizando únicamente la luz del Sol.

Con una distribución cosmopolita (global), aparece distribuida en ambientes de agua dulce y salada, sumergida, anfibia o terrestre. Localizada en estuarios, ríos, lagos, canales, etc. Es capaz de tolerar períodos de desecación.

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¿Cómo se realiza la fotosíntesis dentro de Elysia chlorotica?

Elysia "roba" los cloroplastos del alga

Vaucheria

litorea

y

los

incorpora a sus propias células digestivas. Una vez dentro, los cloroplastos siguen haciendo la fotosíntesis hasta nueve meses, que es mucho más tiempo de lo que funcionan en las algas. Gracias a

Fase luminosa Se transforma la energía luminosa en química: que es usada por todos los seres vivos.

Depende de la luz que reciben los cloroplastos de la células vegetales que son captados por medio de la clorofila, esta energía lumínica descompone el agua en Oxigeno e Hidrogeno, liberándose el Oxígeno y generando 2 moléculas por medio del movimiento de sus electrones de un nivel a otro liberando energía para producir la molécula ATP y el poder reductor que es la molécula NADPH2 que aportaran a la fase siguiente energía química para la transformación de CO2 en Hidratos de carbono.

Fase obscura

este proceso de la fotosíntesis, se

Las moléculas formadas en la fase luminosa (ATP y NADPH2) participan en la

producen en el interior de la

reducción del bióxido de carbono (CO2) mediante una serie de reacciones el

babosa los carbohidratos y lípidos

“Ciclo de Calvin” en donde se combina CO2 con RDP (difosfato de ribulosa)

necesarios para su nutrición, sin

para formar PGA (ác. Fosfoglicérido) .

que

Se combina PGA con NADPH2 y ATP por lo que se libera agua, se forma

tenga

que

buscarlos

e

ingerirlos.

PGAL para la nutrición de la planta, se produce glucosa a partir de PGAL, este azúcar se disuelve en agua y recorre toda la planta proporcionándole la

Tipo fotosintético

energía necesaria para crecer.

Los organismos fotosintéticos son aquellos capaces de capturar la energía solar y usarla para la producción

de

compuestos

orgánicos.

La

babosa

fotosintético

pertenece de

al

tipo

algas,

son

Se transforma materia inorgánica en orgánica: a partir de la fuente de carbono del dióxido de carbono del aire.

El oxígeno se libera como producto residual y lo usan la mayor parte de los organismos para la respiración celular y se producen sustancias químicas que sirven de alimento a los organismos.

organismos eucarióticos, los cuales tienen cloroplastos (subunidades organizadas cuyo papel principal es llevar a cabo el proceso de la fotosíntesis), la clorofila captura la energía proveniente de la luz solar para convertirla y almacenarla.

Anónimo. (NF). Evolucionarios. [Imagen]. Recuperado de: https://i.pinimg.com/originals/02/e4/16/02e4166414a0965b04a6498cefea771e.jpg

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¿

Cómo

sustratos

Elysia

metabolizan

-

productos

chlorotica

y

los

tanto

Vaucheria

?

litorea

Vaucheria Litorea es un alga, por esta razón puede procesar sus propios nutrientes usando sustancias inorgánicas, es decir, construyen un sustrato energético como la glucosa a partir del carbono e hidrógeno que absorben y procesan. Realiza su metabolismo de la fotosíntesis.

Fotosíntesis Khan Academy (2020) "Introducción a la fotosíntesis". Recuperado de https://es.khanacademy.org/science/ap-biology/cellularenergetics/photosynthesis/a/intro-to-photosynthesis

Vaucheria Un alga amarillo verdosa (Vaucheria sessilis) que muestra estructuras reproductivas (un anteridio entre dos oogonias).

Robert W. Hoshaw / Encyclopædia Britannica, Inc.

Anabolismo y Catabolismo Anónimo (N.F) "Anabolismo y Catabolismo".

Recuperado de: unprofesor.com

Por otra parte Elysia chlorotica, quien es capaz de realizar la fotosíntesis y seguir alimentándose del alga. Lleva a cabo las reacciones de catabolismo (fase de destrucción, la materia orgánica es oxidada en las mitocondrias obteniendo energía bioquímica) y anabolismo (fase de construcción, utilizando la energía bioquímica procedente de catabolismo y las pequeñas moléculas procedentes de la digestión, se sintetizan grandes moléculas orgánicas).

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¿Qué pasaría con Elysia Chlorotica, si se extingue Vauchería Litorea?

La babosa de mar Elysia Chlorotica, es el único animal capaz de realizar la fotosíntesis. Este organismo color verde y con forma de hoja, extrae los cloroplastos de las algas que come, en este caso, la Vaucheria litorea, lo que le permite producir clorofila y realizar la fotosíntesis.

La Elysia Chlorotica, mediante succión, ingiere algas de la especia Vaucheria litorea, posteriormente, incorpora los cloroplastos de esta alga dentro del citoplasma de sus propias células, y los mantiene vivos en todo el proceso, por lo que siguen realizando la fotosíntesis, como si estuvieran en la propia alga.

Elysia esmeralda oriental (Elysia chlorotica). Crédito de la imagen: Patrick Krug. Recuperado de: http://www.sci-news.com/biology/scienceeastern-emerald-elysia-genes-algae-plant-02466.html

Anónimo. (NF). "Respuesta intima de la babosa Elysia chlorotica a los plastos de su alga simbiote". Recuperado de https://www.greenteach.es/respuestaintima-babosa-elysia-chlorotica-plastos-alga-simbionte/

Sidney Pierce, de la Universidad del Sur de Florida, y otros investigadores descubrieron que el secreto de este peculiar funcionamiento se debe a que los cromosomas de la E. chlorotica tienen genes de la V. litorea.

Si la Vauchería Litorea se extingue, esto implicaría que la Elysia Chlorotica ya no tendría su principal fuente de alimento, por lo que, al no poder alimentarse, ésta también podría extinguirse provocando que la cadena trófica a la que pertenecen se vea gravemente alterada, y como consecuencia, que otras especies se vean obligadas a adaptarse para sobrevivir.

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