Anabolismo

Biología. Autótrofo. Fotosíntesis. Quimiosíntesis

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1 EL ANABOLISMO AUTÓTROFO

Vía constructiva del metabolismo, síntesis de moléculas complejas a partir de sencillas; si las primeras son inorgánicas se denomina anabolismo autótrofo y si son orgánicas, heterótrofo.

El autótrofo se puede realizar mediante fotosíntesis o quimiosíntesis. Su objetivo es la síntesis de reservas energéticas y crear estructuras para que el organismo pueda crecer.

2 CONCEPTO DE FOTOSÍNTESIS

Conversión de energía luminosa en energía química estable. La primera molécula es el ATP, que se utiliza para sintetizar otras más estables. Es posible gracias a una moléculas especiales, los pigmentos fotosintéticos, que captan la energía luminosa. Cuando un fotón es absorbido por un electrón, este capta la energía del fotón y asciende a posiciones más alejadas del núcleo atómico y dejarlo ionizado. El pigmento queda con un defecto de electrones. La molécula que los repondrá se denomina el primer dador de electrones. Luego pasan al primer aceptor de electrones y luego a una serie de aceptores, y oxidan sucesivamente al captar y luego liberar dichos electrones, esto es la denominada cadena transportadora de electrones. Se libera energía gracias a las ATP-sintetasas, para la síntesis de ATP y así conseguir energía química. Dos tipos de pigmentos :

Los de diana y los de antena.

LOS FOTOSISTEMAS

Pigmentos englobados en unas proteínas transmembranales. Dos:

  • antena__ LHC predominan los pigmentos fotosintéticos sobre las proteínas.

  • Centro de reacción CC__ predominan proteínas sobre los pigmentos.

TIPOS DE FOTOSÍNTESIS

  • oxigénica___ el dador es el agua y se desprende oxígeno.

  • Anoxigénica____ el dador es el sulfuro de hidrógeno, se desprende azufre que puede acumularse en el interior de la bacteria o ser expulsado al agua.

LA FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA

4 Tipos de estructuras:

  • -fotosistema I: capta la luz menor o igual a 700nm.clorofila. l aceptor y dador primario es la plastocianina. Abundan los tilacoides no apilados.

  • -fotosistema II: luz menor o igual a 680nm. La antena contiene clorofila. El aceptor primario es la feofitina y el dador primario, es el dador Z. Abundan tilacoides apilados.

  • Cadena transportadora de electrones: complejo de dos proteínas , cuyos grupos prostéticos son citocromos. Hay transportadores que llevan conjuntamente protones y electrones.

  • Las ATP-sintetasas: semejantes a las mitocondriales. Tienen una parte basal y otra globosa que sobresale hacia el estroma.

FASES DE LA FOTOSÍNTESIS

FASE LUMINOSA ACÍCLICA

Llegada de fotones al fotosistema II- excitación de su pigmento diana- pierde electrones- captados por la feofitina- pasan a otros aceptores y finalmente a la plastoquinona- hidrólisis( fotolisis del agua).

Los dos electrones liberados son transferidos a la molécula diana y los dos protones en el interior del tilacoide. La plastoquinona se activa al transferir sus electrones- introduce los dos protones en el tilacoide- diferencia de potencial electroquímico- en el interior, pH= 5 y en el estroma pH=8. Hipótesis quimiosmótica de Mitchell--- salida de protones a través de las enzimas ATP-sintetasas que sintetizan ADN que se acumula en el estroma.

Final: NADP* + 2H* + 2e- ------- NADPH + H*

FASE LUMINOSA CÍCLICA

Interviene el fotosistema I- ciclo de electrones que en cada vuelta da lugar a síntesis de ATP- que es lo único que se quiere obtener, debido al déficit anterior y para poder realizar una fase oscura después.

Con una luz de longitud de onda superior a 680nm se denomina rojo lejano.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FOTOSÍNTESIS

-La temperatura: la eficacia del proceso aumenta con la temperatura debido a mayor movilidad de las moléculas.

-Concentración de CO2: intensidad elevado y constante, el rendimiento aumenta en relación con la concentración.

-Concentración de O2: cuanto mayor es la concentración, menor es el rendimiento.

-Intensidad luminosa: a mayor intensidad luminosa, mayor rendimiento, hasta superar ciertos límites en que la fotooxidación es irreversible.

-La escasez de agua: la escasez disminuye el rendimiento fotosintético. Se cierran los estomas para evitar la desecación de la planta.

-Tiempo de iluminación: a más horas de luz, mayor producción.

-El color de la luz: depende de las enzimas.

QUIMIOSÍNTESIS

Es la síntesis de ATP a partir de la energíaque se desprende de las reacciones de oxidación en determinadas sustancias inorgánicas.

FASES:

-reacción de oxidación de las sust. Inorgánicas para la fosforilación del ADP.

  • las vías metabólicas coinciden con las de la fase oscura.

TIPOS DE BACTERIAS

  • incoloras del azufre: oxidan azufre o compuestos de azufre.

  • De nitrógeno: oxidan compuestos reducidos de nitrógeno:

  • nitrosificantes: amoniaco en nitritos.

  • Nitrificantes: nitritos en nitratos.

  • Del hierro: oxidan compuestos ferrosos a férricos.

  • De hidrógeno: quimioautrótofos facultativos.

ORGANISMOS FIJADORES DE NITRÓGENO

Organismos autótrofos que captan el nitrógeno a partir de los nitratos disueltos de los heterótrofos, a partir de os alimentos orgánicos.

Existe un grupo de bacterias capaces de fijar el nitrógeno atmosférico, gracias a la nitrogenasa. La fuente de electrones puede ser el NADH y el último paso precisa ATP.