Animación Fotosintesis

La fotosíntesis

 Es un proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química.

Prácticamente toda la energía que consume la vida de labiósfera terrestre —la zona del planeta en la cual hay vida— procede de la fotosíntesis.

El fotosistema II está localizado en la membrana tilacoide de los cloroplastos

El fotosistema II, el fotosistema I y los componentes  de la cadena transportadora de electrones son proteínas intrínsecas en las membranas tilacoides de los cloroplastos. En el esquema de la derecha se muestra un diagrama esquemático de la actuación de las enzimas importantes de las membranas tilacoides, mostrando el paso de los electrones y de los protones durante las reacciones luminosas.

El fotosistema II es el lugar donde se oxida el agua

Cuando el fotosistema II es excitado por la absorción de un fotón de energía luminosa, y expele un electrón a la cadena fotosintética transportadora de electrones, se genera transitoriamente la forma oxidada de la molécula de clorofila del centro de reacción (Chl+). Esta especie Chl+ es un agente oxidante muy fuerte, capaz de aceptar electrones del agua. El agua es oxidada en la cara interna de la membrana tilacoide, donando electrones al centro de reacción del fotosistema II oxidado. El oxígeno se libera como un producto de la oxidación del agua y los protones liberados comtribuyen a generar un gradiente de H⁺, que se usa como fuente de energía para la síntesis de  ATP en la ATPasa.

El fotosistema II tiene una clorofila especial, oxidable

En el núcleo del centro de reacción del fotosistema II  se sitúa un par especial de moléculas de clorofila. Una de ellas, designada P680 por sus características espectrales, es la clorofila que sufre oxidación durante el transporte electrónico fotosintético. Las otras clorofilas del centro de reacción y del complejo antena sirven para transferir la energía luminosa a la clorofila especial del centro de reacción. El fotosistema I también tiene una clorofila especial, oxidable, llamada P700. La estructura de la clorofila del centro de reacción de una bacteria fotosintética se muestra aqui con un modelo molecular.

Los fotosistemas II y I tienen complejos antena para la actividad colectora de luz

Asociados con los centros de reacción hay complejos proteicos de múltiples subunidades que contienen varios cientos de moléculas de pigmentos que absorben luz, clorofilas y otros pigmentos accesorios. La energía luminosa absorbida por cualquier molécula de pigmento en el complejo antena se transfiere por resonancia, pigmento a pigmento, hasta alcanzar el pigmento del centro de reacción donde comienza el proceso de transferencia de electrones.

El fotosistema II no está implicado en la fotofosforilación cíclica

Un fotón de energía luminosa absorbido por el  fotosistema I produce el pigmento en estado excitado P700* que sufre oxidación a P700⁺. Los electrones circulan cíclicamente desde el fotosistema I por la cadena de transporte electrónico fotosintética hasta caer en el centro de reacción, donde P700⁺ se reduce a P700. El transporte electrónico induce la formación de un gradiente de H⁺ capaz de producir ATP. No tiene lugar reducción de NADP⁺, ni tampoco la oxidación del agua. Solo se requiere el fotosistema I, el fotosistema II no es necesario. La energía luminosa se usa para establecer el gradiente de pH que es la fuente de energía quimiosmótica para que actúe la ATP sintasa de los cloroplastos. 

Transporte de electrones

La molécula de glucosa que inició la glucólisis está completamente oxidada. Parte de su energía se ha invertido en la síntesis de ATP. Sin embargo, la mayor parte de la energía está en los electrones capturados por el NAD⁺ y el FAD.

Los electrones procedentes de la glucólisis, de la oxidación del ácido pirúvico y del ciclo de Krebs se encuentran en un nivel energético aún muy alto. En el transporte de electrones éstos son conducidos a través de una cadena con múltiples y sucesivos aceptores. Cada uno de los cuales es capaz de aceptar electrones a un nivel ligeramente inferior al precedente. Los transportadores pueden existir en dos estados de oxidación próximos, pasando del uno al otro según acepten o desprendan electrones.

Cada par redox sólo puede recibir electrones de otro par que tenga potencial de reducción más negativo y solo puede cederlos al par que lo tenga menos negativo. El potencial mas negativo de la cadena respiratoria es el NAD⁺ con -0,32 voltios. En el otro extremo está el agua con +0,82 voltios.

Cuando los electrones se mueven por la cadena transportadora salen a niveles energéticos inferiores y van liberando energía. Esta energía se emplea para fabricar ATP, a partir de ADP, en el proceso de fosforilación oxidativa.

Por cada dos electrones que pasan del NADH al oxígeno se forman 3 moléculas de ATP. Por cada dos electrones que pasan desde el FADH2 al oxígeno forman 2 de ATP. El mecanismo por el cual se produce ATP se explica por la teoría del acoplamiento quimiosmótico.

Cadena de Transporte de Electrones y Fosforilación Oxidativa

esta explicacion esta demasiado buena

Fermentación

Glucogenólisis

Glucogenolisis

Es la vía por la cual se degrada glucógeno para la obtención de glucosa de una forma rápida, esta vía se estimula por niveles bajos de glucosa, glucagon y catecolaminas (adrenalina, noradrenalina y norepinefrina)

1. El glucogeno es degradado a glucosa 1 fosfato por la enzima glucogeno fosforilasa que es la enzima reguladora de esta vía y la enzima desramificante que rompe los enlaces alfa 1-4 y alfa 1-6
2. La glucosa 1 fosfato pasa a glucosa 6 fosfato por la enzima fosfoglucomutasa
3. La glucosa 6 fosfato pasa a glucosa por la enzima glucosa 6 fosfatasa

El mecanismo de transporte secundario Na+-glucosa

El mecanismo de transporte secundario Na+-glucosa Otro sistema de transporte secundario usa la bomba de Sodio/Potasio en una primera etapa, genera así un fuerte gradiente de Sodio a través de la membrana. Luego la proteína "simport" para el sistema Sodio-Glucosa usa la energía del gradiente de Sodio para transportar Glucosa al interior de la célula. Este sistema se usa de manera original en las células epiteliales del intestino. Estas células toman glucosa y sodio del intestino y lo transportan al torrente sanguíneo utilizando la acción concertada de los "simport" para Sodio/Glucosa, la glucosa permeasa ( una proteína de difusión facilitada para la glucosa) y las bombas de Sodio/Potasio. Se debe hacer notar que las células del intestino se encuentran unidas entre sí por "uniones estrechas" (tight junctions) que impiden que nada proveniente del intestino pase al torrente sanguíneo sin ser primero filtradas por las células epiteliales. Transporte Grueso Algunas sustancias más grandes como polisacáridos, proteínas y otras células cruzan las membranas plasmáticas mediante varios tipos de transporte grueso: Endocitosis: es el proceso mediante el cual la sustancia es transportada al interior de la célula a través de la membrana. Se conocen tres tipos de endocitosis: Fagocitosis: en este proceso, la célula crea una proyecciones de la membrana y el citosol llamadas pseudopodos que rodean la partícula sólida. Una vez rodeada, los pseudopodos se fusionan formando una vesícula alrededor de la partícula llamadavesícula fagocítica o fagosoma. El material sólido dentro de la vesícula es seguidamente digerido por enzimas liberadas por los lisosomas. Los glóbulos blancos constituyen el ejemplo más notable de células que fagocitan bacterias y otras sustancias extrañas como mecanismo de defensa Pinocitosis: en este proceso, la sustancia a transportar es una gotita o vesícula de líquido extracelular. En este caso, no se forman pseudópodos, sino que la membrana se repliega creando una vesícula pinocítica. Una vez que el contenido de la vesícula ha sido procesado, la membrana de la vesícula vuelve a la superficie de la célula. De esta forma hay un tráfico constante de membranas entre la superficie de la célula y su interior. Endocitosis mediada por receptor: este es un proceso similar a la pinocitosis, con la salvedad que la invaginación de la membrana sólo tiene lugar cuando una determinada molécula, llamada ligando, se une al receptor existente en la membrana. Una vez formada la vesícula endocítica está se une a otras vesículas para formar una estructura mayor llamada endosoma. Dentro del endosoma se produce la separación del ligando y del receptor: Los receptores son separados y devueltos a la membrana, mientras que el ligando se fusiona con un lisosoma siendo digerido por las enzimas de este último.  Captación de la LDL(lipoproteína que contiene ésteres de colesterol)  cita bibliográfica. Aunque este mecanismo es muy específico, a veces moléculas extrañas utilizan los receptores para penetrar en el interior de la célula. Así, el HIV (virus de la inmunodeficiencia adquirida) entra en las células de los linfocitos uniéndose a unas glicoproteínas llamadas CD4 que están presentes en la membrana de los mismos

Glucolisis 1

Transporte celular

Propagación del impulso nervioso