I

2. Metabolismo
Catabolismo
Fases
Glúcidos
Glucolisis
Destino
Pirúvico
Fermentación
Láctica Etílica Acética
Respiración
Obtención
Acetil Co A
Ciclo de
Kerbs
Transporte
electrones
Fosforilación
Lípidos
B Oxidación
Ác. Grasos
Prótidos
Recursos Anabolismo
Fotosíntesis
Fases
Luminosa
Captura
Luz
Transporte
electrones
Foto-
fosforilación
Acíclica Cíclica
Fotolisis
del agua
Oscura
Quimiosíntesis
Nitrógeno
Azufre
Hierro
Hidrógeno

3. Diferencia
Anabolismo
Catabolismo
Fases del
catabolismo
Tipos según el
aceptor final
de electrones
El destino del
ácido pirúvico
(piruvato)
Balance
energético de
un ácido graso
Balance
energético de
la glucosa
Fermentación
Láctica
Recursos
Estructura
ATP asas
Fermentación
Etílica
Fermentación
Acética
ESQUEMA
Formas de
nutrición
organismos
Pigmentos y
estructuras
fotosintéticas
Esquema
Fotosíntesis
Fotosistemas
Quimiosíntesis
Visión
general
fotosíntesis
Factores que
influyen en
fotosíntesis
Metabolismo
célula
eucariota
CATABOLISMO ANABOLISMO

4. Metabolismo
Conjunto de procesos químicos que se producen en la
célula, catalizados por enzimas y que tienen como objetivo
la obtención de materiales y energía para sustentar las
diferentes funciones vitales
ESQUEMA

5. Metabolismo
CATABOLISMO
 Son reacciones de degradación.
 Transforman compuestos
complejos en simples.
 Liberan energía.
 Son reacciones exergonicas.
 Son reacciones de oxidación
ANABOLISMO
 Son reacciones de biosíntesis.
 Transforman compuestos
simples en complejos.
 Necesitan energía.
 Son reacciones endergonicas
 Son reacciones de reducción.
ESQUEMARECURSOS

6. Es el conjunto de reacciones metabólicas que tienen
por objeto obtener energía a partir de compuestos
orgánicos complejos que se transforman en otros más
sencillos.
Ejemplos:
• Respiración celular aerobia
• Fermentaciones.
• Fermentación láctica.
• Fermentación acética.
• Glucólisis.
• Beta-oxidación de los ácidos grasos.
• Ciclo de Krebs, etc.
Catabolismo
ESQUEMA

7. • Fase I, fase inicial o preparatoria:
Las grandes moléculas se degradan
• Polisacáridos a monosacáridos.
• Lípidos a ác. grasos y glicerina.
• Proteínas a aminoácidos).
• Fase II o fase intermedia:
Los productos de la fase I, son
convertidos en una misma moléculas,
más sencillas el Acetil-coenzima A (acetil
Co A).
• Fase III o fase final:
El acetil-Co A (se incorpora al ciclo de
Krebs) da lugar a moléculas
elementales CO2 y H2O.
Fases del catabolismo
ESQUEMARECURSOS

8. Tipos de catabolismo según el aceptor final de electrones
• Respiración celular. El aceptor final de electrones es
inorgánico, por ejemplo: O2, NO3
-, SO4
2-, y el dador suele
ser un compuesto orgánico.
• Respiración aerobia, cuando es el O2 el que acepta los
hidrógenos.
• Respiración anaerobia, cuando la sustancia que se reduce
es diferente del oxígeno, por ejemplo: iones nitrato (NO3
-),
iones sulfato (SO4
2-), etc.
ESQUEMARECURSOS
• Fermentación. El dador y el aceptor final
de electrones son compuestos orgánicos.

9. • Glucólisis: Forma ácido piruvico
• Degradación anaerobia del ácido pirúvico.
• Fermentación
• Láctea
• Etilica
• Degradación aerobia del ácido pirúvico (Respiración celular)
• Descarboxilación del ácido pirúvico
• Ciclo de Krebs.
• Cadena transportadora de electrones.
• Fosforilación oxidativa.
Catabolismo de glúcidos
ESQUEMA

10. Glucólisis
La glucólisis o vía de Embdem-Meyerhof es un
conjunto de reacciones anaerobias que tienen lugar en el
hialoplasma celular, en la cual se degrada la glucosa (C6),
transformándola en dos moléculas de ácido pirúvico (C3).
Ubicación: Hialoplasma
Es una ruta anaerobia
Sustrato inicial: Glucosa
Producto final: 2 Ácido pirúvico (o Piruvato), 2 ATP, 2 NADH + 2 H+
Sirve para: Obtener energía
Animación
Glucosa + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi ▬►2 Ác. pirúvico + 2 NADH+ 2 H+ + 2 ATP
ESQUEMA

11. Glucólisis
ESQUEMA

12. Ác.
Pirúvico
HialoplasmaFermentación
Mitocondria
El destino del ácido pirúvico (piruvato)
Respiración celular
En presencia de O2
En ausencia de O2
ESQUEMARECURSOS

13. Fermentación
La mayoría de las fermentaciones son anaerobias, y su finalidad es
que no se bloquee completamente el catabolismo en ausencia de
oxígeno, permitiendo al organismo obtener energía, aunque sea
poca, en esas condiciones
● Son un conjunto de rutas metabólicas, que se realizan en el
hialoplasma, por las cuales se obtiene energía por la oxidación
incompleta de compuestos orgánicos.
● Los electrones liberados en esta oxidación son aceptados por
un compuesto orgánico sencillo que es el producto final de la
fermentación.
● El rendimiento energético es bajo. CONCEPTO
• Procesos: Anaerobios
• Localización: Hialoplasma
• Oxidación incompleta
• Aceptor de electrones:
Compuesto orgánico
• Rendimiento energético:
Bajo
ESQUEMA

14. Tipos de fermentación
ESQUEMA

15. Fermentación láctica
El producto final es ácido láctico o Lactato, (fermentación
homoláctica) unido, en ocasiones, a otros compuestos
(heteroláctica). La realizan bacterias del género Lactobacillus y
Streptococcus (utilizadas para la obtención productos lácteos
(yogur, queso,…) y las células musculares cuando el aporte de
oxígeno es insuficiente.
ESQUEMARECURSOS

16. Fermentación etílica o alcohólica
En la que se obtiene alcohol etílico (etanol). La realizan ciertas
levaduras (género Saccharomyces) utilizadas para fabricar gran
variedad de bebidas alcohólicas (vino, cerveza, ron, etc.) a partir de
diversos azúcares (de uva, de cereales, etc.).
ESQUEMARECURSOS

17. Fermentación acética
Fermentación oxidativa. Requieren oxígeno (son aerobias) pero éste no
actúa como último aceptor de electrones sino como oxidante del sustrato.
La más conocida es la fermentación acética (se produce vinagre a partir
del vino) y en la cual, el alcohol etílico es oxidado a ácido acético
mediante el oxígeno.
ESQUEMARECURSOS

18. Respiración celular
● Se realiza en la matriz de las mitocondrias
● Obtención de energía de las células aerobias.
● Supone la oxidación del ácido pirúvico hasta formar CO2 y H2O.
● El oxígeno actúa como último aceptor de electrones.
ESQUEMA

19. Etapas de la respiración celular
1. Transformación del ácido pirúvico en acetil CoA.
2. El acetil CoA ingresa en el ciclo de Krebs
3. Cadena transportadora de electrones a través de la
cadena respiratoria.
4. Fosforilación oxidativa. ATPasas, (ADP + Pi -> ATP)
ESQUEMA

20. Resumen
ESQUEMA

21. Primera etapa: obtención del acetil Co A
El acetil-Co A está formado por un grupo acetilo de dos átomos de
carbono unido al grupo transportador CoA.
► A partir del ácido pirúvico En condiciones aeróbicas el ác. Pirúvico
obtenido de la glucólisis entra en las mitocondrias y sufre una
descarboxilación oxidativa, en presencia del Coenzima A (CoA), se
oxida hasta Acetil-CoA (CH3CO-S-CoA), liberándose CO2 y
reduciéndose una molécula de NAD+ a NADH + H+.
ESQUEMA

22. Segunda etapa: El ciclo de Krebs
• Ciclo del ácido cítrico o del ácido
tricarbonxílico
• Se desarrolla: matriz mitocondrial
• Sustrato inicial: acetil-Co A
• Unión del acetil-CoA (2 C) con una
molécula de 4 C (el ácido
oxalacético), para formar una de 6 C
(ácido cítrico).
• Se genera:
2 CO2 + 3 NADH + 3 H+ + FADH2 + ATP
+ 1 Co A-SH
ESQUEMA

23. El ciclo de Krebs
ESQUEMA

24. 2CO2+1CoA-SH +3NADH +3H+ +FADH2+ATP
Acetil-CoA+3H2O+3NAD++FAD +ADP+Pi
Ciclo de Krebs
Su función es oxidar el grupo acetilo del acetil-Co A a CO2, al mismo
tiempo que se reducen los transportadores de electrones NAD+ y
FAD a NADH y FADH2.
Consta de ocho reacciones que se realizan en la matriz mitocondrial.
En cada vuelta del ciclo:
A continuación, el NADH y el FADH2 se oxidan mediante la
cadena de transporte electrónico mitocondrial generando ATP.
Balance del Ciclo de Krebs
ESQUEMA

25. Tercera etapa:
Cadena respiratoria o cadena transportadora de electrones
Las moléculas que forman esta cadena están situadas en la
membrana interna de la mitocondria
La cadena se inicia cuando los NADH y FADH2 liberan H+ y e-
para oxidarse y regenerar el NAD+.
Los protones quedan en la matriz y los electrones son
transferidos al primero de los transportadores que forman la cadena
respiratoria.
En esta fase los e- tienen una alta energía que va disminuyendo
conforme van pasando a través de los más de 15 transportadores.
Finalmente los e- llegan al O2 (último aceptor de los e-), que se reduce a
H2O.
ESQUEMA

26. 2e-
a3
a3
Cit c
H2O
Cit c
Cit c
Cit c
Cit b
Cit b
Voltios
- 0,4
0
+ 0,4
+ 0,8
FAD
FADH2
NADH
2e- + 2H+
2e- + 2H+
2e- + 2H+
2e-
2e-
2e-
2e-
CoQ
CoQ
FMN
FMN
2H+
2e-
2H++ 1/2 O2
NAD + + H+
Cadena respiratoria o cadena transportadora de electrones
Los electrones se transfieren
desde el NADH hasta el O2, a
través de una cadena de transporte
de electrones, también llamada
cadena respiratoria.
ESQUEMA

27. Cadena respiratoria o cadena transportadora de electrones
ESQUEMA

28. Cuarta etapa: Fosforilación oxidativa
Según la hipótesis quimiosmótica:
En la membrana interna de las mitocondrias se va realizando
un transporte de electrones desde el NADH o el FADH2, hasta el
oxígeno.
Este transporte de electrones va a generar un transporte de protones
desde la matriz hacia el espacio intermembrana.
Los protones tiendan a volver de nuevo a la matriz a favor de
gradiente, los H+ sólo pueden atravesarla a través de las ATP
sintetasas. Estos complejos utilizan la energía liberada en el paso de
H+ para, a partir de ADP + Pi obtener ATP.
Por cada NADH se obtienen 3 ATP
y por cada FADH2 2 ATP
ESQUEMA

29. CoQ
FAH2
NADH
NAD + FAD
H+
H+
H+
2 H+ + 1/2 O2
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
ATP
ADP
H2O
2e-
2e-
_ _ _
_
F1
F0
Sistema I Sistema II
Sistema III
Matriz
mitocondrial
Espacio
intermembrana
Matriz
mitocondrial
Espacio
intermembrana
Cit
c
Fosforilación oxidativa
ESQUEMA

30. Partículas F de la membrana mitocondrial interna
Estructura de las ATPasas
ESQUEMARECURSOS

31. Rendimiento energético de la glucosa
1. Glucólisis (De 1 C6 2 C3)
1 Glucosa + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi 2 Ácido pirúvico + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP
2. Del ácido pirúvico al acetil CoA (De 2 C3 2 C2)
2 Ác. pirúvico + 2 HS-CoA+ 2 NAD+ 2 CO2 + 2 Acetil-CoA + 2 NADH + 2 H+
3. Ciclo de Krebs.
2(Acetil-CoA+H2O+3NAD++FAD+ADP+Pi) 4CO2+6NADH+6H++2FADH2+2ATP+2SH-CoA
_____________________________________________________________________
Glucosa+2H2O+10NAD++FAD+4ADP+4Pi 6CO2 + 10NADH +10H+ +2FADH2+ 4 ATP
(x 3ATP) (x 2ATP)
4. Cadena respiratoria: 30 ATP + 4 ATP 34 ATP
TOTAL: 38 ATP
ESQUEMARECURSOS

32. Rendimiento energético de la glucosa
ESQUEMA

33. Catabolismo de los lípidos
Los lípidos se usan como sustancias
de reserva energética.
Principalmente los triacilgliceridos o
grasas.
Lipasa
Triglicerido ▬►glicerina + 3 ác. grasos
Triacilglicerol
Grasa
CH2
CH
CH2
O
O
O
R1
R2
R3
CO
CO
CO
+ 3 H2O
Lipasa
Lipasa
GlicerinaÁcidos grasos
+
+
+
+
R1 COOH
R2 COOH
R3 COOH
CH2
CH
CH2
HO
HO
HO
ESQUEMA

34. Resumen
ESQUEMA

35. Catabolismo de los lípidos
Los ácidos grasos son degradados a acetil-CoA mediante una ruta
metabólica denominada b-oxidación, que tiene lugar en la matriz
mitocondrial.
Los ácidos grasos deben ser previamente activados a acil-Co A y
transportados desde el citosol al interior de la mitocondria.
Activación de los ácidos grasos
En la membrana mitocondrial externa, los ácidos grasos se activan
por unión con la Co A para dar acil-Co A, al mismo tiempo que el ATP
se rompe en AMP y pirofosfato.
A continuación, los acil-Co A son transportados a través de la
membrana mitocondrial interna.
ESQUEMA

36. Los ácidos grasos saturados entran en la mitocondria al mismo tiempo
que se unen a una molécula de coenzima A, el ácido graso quedará
activado, formando un Acil-Co A, para ello se requiere la energía de un
ATP que pasa a AMP.
Activación del ácido grasos
ESQUEMA

37. 1. Oxidación entre los carbonos α y β, proceso catalizado por una FAD.
2. Hidratación, con rotura del doble enlace del enol formado.
3. Oxidación del carbono β, por una NAD+.
4. Rotura del enlace entre los carbonos β y gamma por una nueva
molécula de CoA. Se libera un acetil-CoA y queda un resto de ácido
graso activado con dos átomos de carbono menos, que reinicia el
“ciclo”.
β-Oxidación de los ácidos grasos ESQUEMA

38. + 8 HS-Co A
Ác. Palmítico,16 C (H. Lynen ▬►8 Acetil-CoA + 7 NADH+7H+ + 7 FADH2
8AcetilCoA(C.deKrebs) ▬►8HS-CoA+16CO2+ 24 NADH+24H++ 8 FADH2 + 8 ATP
______________________________________________________________________
Ác. palmítico, (16 C) ▬▬▬▬► 16 CO2+ 31 NADH+31H ++ 15 FADH2 + 8 ATP
(x 3ATP) (x 2ATP)
↓ ↓
Cadena respiratoria: 93 ATP + 30 ATP ▬► 131 ATP
(Activación del ácido graso): -2 ATP
TOTAL:129 ATP
Balance energético del catabolismo de un ácido graso
Recordar que :
• La oxidación de cada NADH en la cadena respiratoria produce 3 ATP
• La oxidación del FADH2 da lugar a 2 ATP.
Por ejemplo el Ácido Palmítico (16 C):
ESQUEMARECURSOS

39. Catabolismo de las proteínas
Las proteínas no se usan como
fuente de energía, pero los
aminoácidos que sobran tras la
síntesis de proteínas pasan a ser
usados como combustible celular.
La primera etapa de la degradación
de los aminoácidos es la
desaminación o eliminación del
grupo amino con el fin de excretar
el exceso de nitrógeno (excretados
con la orina) y degradar el
esqueleto carbonado resultante que
se incorporan en diversos
momentos del catabolismo y son
degradadas hasta CO2 en la
respiración mitocondrial.
ESQUEMA

40. Catabolismo de las proteínas y aminoácidos
ESQUEMA

41. Resumen
ESQUEMA

42. Resumen
ESQUEMA

43. Metabolismo
Anabolismo
Fotosíntesis
Fase luminosa
Captura de la
Luz
Transporte de
electrones
Fotolisis del
agua
Fotofosforilación
acíclica
Fotofosforilación
cíclica
Fase oscura
Quimiosíntesis
Quimiosíntesis
del nitrógeno
Quimiosíntesis
del azufre
Quimiosíntesis
del hierro
Quimiosíntesis
del hidrógeno
Recursos
ESQUEMA

44. Estas moléculas sintetizadas pueden:
 Formar parte de la propia estructura de la célula.
 Ser almacenadas y utilizada como fuente de energía.
 Ser exportadas al exterior de la célula.
Es la parte constructiva del metabolismo, consiste en la síntesis
de moléculas complejas a partir de otras más sencillas, con el
consiguiente gasto de energía, tomada de los ATP producidos durante
las fases catabólicas.
Anabolismo
ESQUEMA

45. Procesos del Anabolismo
GLÚCIDOS
Ác. Pirúvico
Glucosa (gluconeogénesis y es casi la inversa de la
glucólisis)
Glucosa Glucógeno
LÍPIDOS Acetil-Co A Ácidos grasos
PROTEÍNAS Aminoácidos Proteínas
ÁC. NUCLEICOS Nucleótidos
ADN (Replicación)
ARN (Transcripción)
Procesos anabólicos
ESQUEMA

46. AUTÓTROFOS
(CO2 - Materia
inorgánica)
HETERÓTROFOS
(Materia
orgánica)
LITÓTROFOS
(H2O, H2S)
ORGANÓTROFOS
(Moléculas
complejas)
FOTÓTROFOS
(Luz)
QUIMIÓTROFOS
(Energía química)
FOTOLITÓTROFOS
FOTOORGANÓTROFOS
QUIMIOLITÓTROFOS
QUIMIOORGANÓTROFOS
FUENTE DE
CARBONO
FUENTE DE
HIDRÓGENO
FUENTE DE ENERGÍA
Clases de organismos según su nutrición
ESQUEMA
SIGUIENTE
RECURSOS

47. ANABOLISMO AUTÓTROFO
ANABOLISMO HETERÓTROFO
ANABOLISMO FOTOSINTÉTICO ANABOLISMO QUIMIOSINTETÍCO
Transformación de moléculas
orgánicas sencillas en otras de
mayor complejidad.
Paso de moléculas inorgánicas,
a moléculas orgánicas sencillas.
Formas de nutrición de los organismos
ESQUEMA

48. • Es un proceso anabólico.
• Se produce en los cloroplastos
• Transforma la energía luminosa en energía química que
posteriormente será utilizada para fabricar sustancias orgánicas a
partir de sustancias inorgánicas.
Fotosíntesis
6 CO2 + 6 H2O + Luz  C6H12O6 + 6 O2
ESQUEMA

49. Las plantas durante el
día absorben agua y
sales minerales por las
raíces (savia bruta) y
dióxido de carbono por
las hojas.
Con estas sustancias,
y usando como fuente
de energía la luz
solar, fabrican
compuestos orgánicos
que se distribuyen por
el resto de la planta
como savia elaborada.
Como subproducto se
genera oxígeno.
Fotosíntesis ESQUEMA

50. Fotosíntesis
Necesita
Agua y
Sales
Minerales
Se capta por
los pelos
absorbentes
Situados en la
Raíz
Son
Sustancias
inorgánicas
Circulan por el
Xilema o
V. Leñosos
Forman
Savia Bruta
CO2
Entran por los
estomas
Situados en el
envés
De las hojas
Luz Clorofila
Pigmento
verde
Situados en
los tilacoides
de los
cloroplastos
Obtiene
Glúcidos
Ejemplo
Almidón
Sustancias
orgánicas
Forman la
Savia
Elaborada
Circulan por el
Floema o
V. Liberianos
A todas las
células de la
planta
Oxígeno
Es liberado al
exterior
Por los
estomas
Situados en el
envés
De las hojas
ESQUEMARECURSOS

51. Durante el día las plantas
• Absorben CO2
• Desprenden O2
Durante la noche las plantas
• Absorben O2
• Desprenden CO2
Fotosíntesis
ESQUEMA

52.  Fase luminosa o fotoquímica
Dependiente de la luz
Síntesis de ATP y NADPH
Se realiza en la membrana
de los tilacoide
 Fase oscura o biosintética
 No dependiente de la luz
 Síntesis materia orgánica
(glucosa)
 Se realiza en el estroma
Fases de la fotosíntesis
Fase luminosa Fase oscura
ESQUEMA

53. Fases luminosa o fotoquímica
 Depende de la luz
 Orgánulo celular: Cloroplasto
 Se realiza en: membrana de los tilacoides
 Fotosistemas: PS II y PS I
 Pigmento: Clorofila y carotenos
 Transforma energía lumínica en energía química
 Síntesis de ATP y NADPH
ESQUEMA

54. Fases luminosa. Fotosistemas
• Fotosistemas están compuesto por cientos de pigmentos que actúan
como moléculas antena o colectoras que absorben la luz y la
transmiten como en un embudo hacia una molécula de clorofila
especializada (clorofila a) que forma el llamado centro de reacción.
• La clorofila a pierde un electrón que es enviado hacia la cadena de
transporte electrónico.
• Los electrones perdidos por la
clorofila se restituyen
posteriormente.
• Existen dos fotosistemas:
• Fotosistema I (PS I) clorofila “a”
capta longitud de onda de 700 nm
• Fotosistema II (PS II), clorofila “a”
capta la luz de 680 nm
ESQUEMA
SIGUIENTE
RECURSOS

55. Fases luminosa. Fotosistemas
El Fotosistema II (PS II) capta
longitud de onda de 680 nm.
Acepta electrones del agua y
desprende oxígeno.
Se localiza, preferentemente, en
las grana.
Ambos fotosistemas, al ser excitados por la luz ceden e- a un aceptor
primario, quedando ellos oxidados (necesitan recuperar los e- cedidos)
En el fotosistema I (PS I) capta
longitud de onda de 700 nm.
Se asocia con la reducción del
NADP -> NADPH + H+
Se localiza, casi exclusivamente,
en las lamelas. ESQUEMA

56. Fotosistema
Captura de energía
luminosa
• La clorofila recibe luz y
uno de sus electrones
se excita.
• Esta clorofila emite la
energía recibida con
una longitud de onda un
poco mayor a una
clorofila cercana.
• El paso de la energía
luminosa de clorofila en
clorofila hace que esta
vaya teniendo cada vez
mayor longitud de onda
hasta que es absorbida
por la clorofila “a” del
centro de reacción, que
pierde un electrón.
Fases luminosa: Captura de energía luminosa.
ESQUEMA

57. Fases luminosa: Transporte de electrones.
• El Fotosistema II (P 680 nm) pierde un electrón que es
transferido al aceptor primario de electrones en un nivel
energético superior, y pasa luego a través de una cadena
transportadora de electrones (situada en la membrana tilacoidal)
al Fotosistema I
• La luz actúa sobre el Fotosistema I (P 700 nm), produciendo que
un electrón sea elevado a un potencial más alto. Este electrón es
aceptado por un aceptor primario (diferente del asociado al
Fotosistema II). El electrón pasa nuevamente a una cadena de
transportadores electrónicos y finalmente se combina con NADP+,
que toma H+ del estroma y se reduce a NADPH + H+.
ESQUEMA
SIGUIENTE

58. +0,8
+0,6
+0,4
+0,2
0
-0,2
-0,4
Feofitina
Feofitina
QA
QA QB
QB
Cit b6f
Cit b6f Pc
Pc
P680
PS II
Fotones
Fotones
2e -
Ao
Ao
A1
A1
Fx
Fx
FA
FA
FB
FB
Ferredoxina
Ferredoxina
P700
PS I
NADPH + H+
ATP
ADP + Pi
2e -
NADP+
Fases luminosa: Transporte de electrones.
ESQUEMA
SIGUIENTE

59. +0,8
+0,6
+0,4
+0,2
0
-0,2
-0,4
Feofitina
Feofitina
QA
QA QB
QB
Cit b6f
Cit b6f Pc
Pc
P680
PS II
Fotones
Fotones
2e -
Ao
Ao
A1
A1
Fx
Fx
FA
FA
FB
FB
Ferredoxina
Ferredoxina
P700
PS I
NADPH + H+
ATP
ADP + Pi
Luz
H2O
Fotólisis
2e -
2e -
Fases luminosa: Fotolisis del agua.
NADP+
Se rompen las moléculas de agua por acción de la luz.
Se liberan protones (H+), oxígeno molecular (O2) que es
expulsado al exterior y electrones (e-). De esta forma la
clorofila recupera los electrones perdidos. ESQUEMA
SIGUIENTE

60. Fases luminosa: Fotofosforilación
Membrana
tilacoidal
Estroma
Tilacoide
H+
H+
H+
H+
H+
H+
ATP
ADP + Pi
ATPasas
Durante el transporte electrónico,
parte de la energía que pierden los
electrones, se utiliza para bombear
protones (H+), en contra de
gradiente, desde el estroma al
espacio tilacoidal.
Cuando los protones vuelven al
estroma a favor de su gradiente lo
hacen a través de las ATPsintetasas lo
que da como resultado la síntesis
de ATP
ADP + Pi  ATP
ESQUEMA

61. Pc
H+
H+
2 H+
H+
H+
OH -
OH -
OH -
OH -
P700
ATP
NADPH
P680
QA
LuzEstroma
Espacio
tilacoidal
Fe
NADP+
H+
H+
H+
QB
Cit b6f
Membrana
tilacoidal
PS II PS I H+
H2O
1/2 O2
ADP + Pi H+
Luz
2e-
Fotolisis del agua
Cadena transportadora de electrones
Fotofosforilación
Fases luminosa:
2 H2O + 2 NADP+ + 3 ADP + 3 Pi  O2 + 2 NADPH + 2 H+ + 3 ATP
ESQUEMA

62. • Intervienen: los dos fotosistemas
• Se rompe el H2O: 2 H+ + ½ O2, (se libera O2)
• Se reduce el NADP -> NADPH+ + H+
• Se sintetiza: ATP
Fases luminosa: Fotofosforilación acíclica
ESQUEMA

63. estroma
HH
Luz
Interior del tilacoide
½ O2
Luz
ATP
NADP+
e e
NADPH
ADP
ATPasa
Fases luminosa: Fotofosforilación acíclica
H2O + NADP+ + ADP + Pi  1/2 O2 + NADPH + H+ + ATP
ESQUEMA

64. Pc
Luz
FeH+
H+
Cit b6f
e -
PS I
• Sólo interviene el Fotosistema I (PS 680)
• No se reduce el NADP
• No se rompe el H2O: no se libera O2
• Sí se sintetiza ATP
Fases luminosa: Fotofosforilación cíclica
ESQUEMA

65. Luz
estroma
e
ADP
ATP
Interior del tilacoide
3H+
e
e
e
e
Fases luminosa: Fotofosforilación cíclicaFases luminosa: Fotofosforilación cíclica
Se síntesis ATP:
ADP + Pi  ATP
ESQUEMA
SIGUIENTE

66. En la fase oscura se requieren por
cada CO2
• 3 ATP
• 2 NADPH
Por cada dos acíclicas
tendrá lugar una cíclica.
La ecuación global seria:
Fases luminosa: 2 Acíclica por cada 1 Cíclica
ESQUEMA
2 H2O + 2 NADP+ + 3 ADP + 3 Pi -> O2 + 2 NADPH + 2 H+ + 3 ATP

67. Fases luminosa: 2 Acíclica por cada 1 Cíclica
FASE
LUMINOSA
FOTOFOSFORILACIÓN DEL ADP
ADP + Pi → ATP + H2O
FOTÓLISIS DEL AGUA
FOTOFOSFORILACIÓN DEL ADP
FOTORREDUCCIÓN DEL NADP+
ADP + Pi → ATP
H2O → ½ O2 + 2H+ + 2e-
NADP+ + 2H+ + 2e- → NADPH + H+
FASE LUMINOSA
ACÍCLICA
FASE LUMINOSA
CÍCLICA
2 H2O + 2 NADP+ + 3 ADP + 3 Pi  O2 + 2 NADPH + 2 H+ + 3 ATP
ESQUEMA

68. F. luminosa: Fotofosforilación Acíclica y Cíclica
Acíclica: H2O + NADP+ + ADP + Pi  1/2 O2 + NADPH + H+ + ATP
Acíclica: H2O + NADP+ + ADP + Pi  1/2 O2 + NADPH + H+ + ATP
Cíclica: ADP + Pi  ATP
2 H2O + 2 NADP+ + 3 ADP + 3 Pi  O2 + 2 NADPH + 2 H+ + 3 ATP
ESQUEMA

69. Fases oscura:
Fijación de CO2 y síntesis materia orgánica
• Lugar: estroma
• Pueden producirse: con o sin luz
• Necesita: Fase luminosa Fase oscura
• CO2
• ATP
• NADPH+
ESQUEMA

70. Fases oscura: Ciclo de Calvin
ESQUEMA

71. Fases oscura: Ciclo de Calvin
ESQUEMA
SIGUIENTE

72. 18 ATP
12 NADPH
Estroma Cloroplastos
(y vacuolas)
Almacenamiento
Glucosa
Hialoplasma y
mitocondrias
Consumo propio
6 CO2 CICLO
DE
CALVIN
Fases oscura
ESQUEMA
SIGUIENTE

73. 6 CO2 + 6 H2O ▬▬▬► C6H12O6 + 6 O2
Fase luminosa:
12 H2O + 12 NADP+ + 18 ADP + 18 Pi ▬▬▬►6 O2 + 12 NADPH + 12 H+ + 18 ATP
Fase Oscura:
6 CO2 +12NADPH+12H++18 ATP ▬▬▬▬►C6H12O6+ 12 NADP++18 ADP+18Pi+6 H2O
Fotosíntesis: Balance energético
ESQUEMA

74. Intensidad luminosa
Temperatura
Factores que influyen en la fotosíntesis
El rendimiento fotosintético
aumenta con la temperatura
hasta un punto máximo (Tª
óptima de actividad
enzimática).
La fotosíntesis es
proporcional a la intensidad
de luz hasta un punto en el
que su rendimiento se
estabiliza.
ESQUEMA
SIGUIENTE
RECURSOS

75. Concentración de CO2
Concentración de O2
Factores que influyen en la fotosíntesis
El aumento de CO2 aumenta el
rendimiento
El aumento de O2 disminuye
la eficacia de la fotosíntesis.
ESQUEMA
SIGUIENTE

76. Intensidadfotosintética
Humedad
Al disminuir la humedad
se produce una sensible
disminución de la
fotosíntesis.
Si aumenta la humedad,
se abren los estomas
Factores que afectan a la fotosíntesis
Humedad
Apertura
estomas
Entrada de
CO2
Rendimiento
fotosintético
ESQUEMA

77. Resumen: Visión general de la fotosíntesis
Luz
H2O CO2
NADPH
NADP+
ATP
ADP
+ Pi
Cloroplasto
Fase luminosa
Fase
oscura
O2 CnH2nOn
6 CO2 + 6 H2O ▬▬▬► C6H12O6 + 6 O2
ESQUEMA
RECURSOS

78. Resumen: Anabolismo y catabolismo
ESQUEMA
SIGUIENTE

79. Resumen: Anabolismo y catabolismo
ESQUEMA

80. FOTOSÍNTESIS RESPIRACIÓN
Proceso constructivo de materia
orgánica (Anabolismo)
Proceso destructivo de materia
orgánica (Catabolismo)
Proceso reductor Proceso oxidativo
Consume energía Libera energía
Libera O2 Consume O2
6CO2+6H2O+energía luminosa→
C6H12O6+6O2
C6H12O6+6O2→
6CO2+6H2O+energía química
Resumen: Anabolismo y catabolismo
ESQUEMA

81. Resumen: Anabolismo y catabolismo
ESQUEMA

82. Quimiosíntesis
Los organismos quimiosintéticos son bacterias que utilizan el CO2
como fuente de carbono y obtienen la energía necesaria mediante
reacciones químicas de oxidación de diversos compuestos
inorgánicos (amoníaco, nitritos, azufre, Fe2+, etc.).
Comparación del anabolismo fotosintético y quimiosintético
ESQUEMA

83. Quimiosíntesis
Fuente de carbono CO2 ambiental
Nutrición autótrofa no fotosintética
La energía procede de reacciones de
oxidación de sustancias inorgánicas
Exclusiva de bacterias
Tipos
Bacterias del nitrógeno
Bacterias del azufre
Bacterias del hierro
Bacterias del hidrógeno
Quimiosíntesis
Características de los organismos
quimiosínteticos :
 Son procariotas autótrofas.
 Viven de una fuente inorgánica:
agua, sales, O2, CO2 , …
 Obtienen la energía de una
reacción química específica.
 Son aerobios. Utilizan el oxígeno
como último aceptor de
electrones.
 Sintetizan materia orgánica por
medio del ciclo de Calvin.
ESQUEMA

84. Quimiosíntesis del nitrógeno
Bacterias del nitrógeno
Presentes en suelos y aguas.
2 NH4
+ + 3 O2  2 NO2
- + 4H+ + 2 H2O
2 NO2
- + O2  2 NO3
-
Oxidan amoniaco a nitritos y otras especies, los nitritos a nitratos
Nitrosomonas
Nitrobacter
Ambos tipos de bacterias
se complementan y
contribuyen a cerrar el
ciclo del nitrógeno
ESQUEMA

85. Quimiosíntesis del azufre
Bacterias del azufre
• Bacterias y tiobacterias
sulfurosas.
• Oxidan compuestos de
azufre (S, H2S, S2O3
2-)
hasta ácido sulfúrico,
aumentando la acidez del
suelo.
H2S + 2 O2 SO4
2- + 2 H+
HS - + O2 + H+ SO + H2O
2 SO + 2 HO2 + 3 O2 2 SO4
2- + 4 H
S2O3
2- + H2O + 2 O2 SO4
2- + 2 H+
ESQUEMA

86. Quimiosíntesis del Hierro
Bacterias del Hierro
• Bacterias que oxidan compuestos de hierro ferroso a férrico
• Abundantes en las aguas de minas.
4 Fe 2+ 4 H+ + O2  4 Fe 3+ + 2 H2O
ESQUEMA

87. Quimiosíntesis del Hidrógeno
Bacterias del Hidrógeno
• Oxidan hidrógeno.
• Pueden utilizar materia orgánica
como fuente de carbono además
del CO2 (autótrofos facultativos)
Formación de ATP y
poder reductor en
bacterias del H2
6 H2 + 2O2 + CO2 (CH2O) + 5 H2O
5 H2 + 2 HNO3 N2 + 6 H2O
ESQUEMA

88. Quimiosíntesis. Metabolismo célula eucariota
ESQUEMA
RECURSOS

89. QuimiosíntesisGlucólisis
Gluconeogénesis
Gluconeogénesis Síntesis de ácidos grasos ESQUEMA

90. GLICERINA
TRIACILGLICÉRIDOS
Triacilglicérido CoAAcil-CoAGlicerol - 3-fosfato
Quimiosíntesis. Síntesis de glicerina y triacilglicéridos
ESQUEMA

91. β-caroteno
Pigmentos y estructuras fotosintéticas
Clorofila A
Corte
transversal
de la hoja
Cloroplasto
Tilacoide
en lamela
Tilacoide
en grana
RECURSOS ESQUEMA

92. ESQUEMA