Pág. 1 Introducción Pág. 2,3 ¿Cómo es la biología del organismo de Elysia chlorotica? ¿Quién es Elysia chlorotica? Hábitat Alimentación Reproducción Ciclo de vida Interacciones Cuadro de la Taxonomía de Elysia chlorotica (Desde dominio hasta especie)
Pág. 4 ¿Qué función tienen las enzimas NADH deshidrogenasa y la ATP sintasa en el metabolismo? ¿Cómo se clasifican estas enzimas? Pág. 5 ¿De dónde obtiene la energía (ATP) Elysia chlorotica? Pág. 5-7 ¿Cómo realiza la respiración aerobia y anaerobia, a nivel celular, Elysia chlorotica? Pág. 7 ¿En qué situación puede acumular ácido láctico en sus células Elysia chlorotica? Pág. 8 Mapa metabólico sobre las vías energéticas de Elysia chlorotica Pág. 9,10 Aspectos biológicos de Vaucheria litorea ¿Quién es Vaucheria litorea? Ciclo de vida Reproducción Hábitos de alimentación Interacciones Hábitat Cuadro de la Taxonomía de Vaucheria litorea (Desde dominio hasta especie)
Pág. 11-13 ¿Cómo se realiza la fotosíntesis dentro de Elysia chlorotica? Tipo fotosintético Fase luminosa y fase obscura ¿Cómo metaboliza los sustratos-productos tanto Elysia chlorotica y Vaucheria litorea?
Pág. 13 ¿Qué pasaría con Elysia chlorotica; sí se extingue Vaucheria litorea? Pág. 14 Conclusión Pág. 15 Referencias
A lo largo de los años hemos aprendido que los animales necesitan de otros animales o plantas para obtener energía, y que las plantas reciben energía de la luz solar a través de un proceso llamado fotosíntesis. Sin embargo, existe un peculiar molusco que obtiene energía mediante el proceso de fotosíntesis; su nombre es Elysia Chlorotica y su obtención de energía depende de su relación de endosimbiosis con un alga conocida como Vaucheria litorea. En esta revista podrán encontrar más información sobre la Elysia Chlorotica y la Vaucheria
litorea.
Su
hábitat,
su
alimentación, su reproducción, ciclo de vida, sus interacciones y su taxonomía. De la misma manera, podrán observar el proceso
que
Elysia
Chlorotica,
las
reacciones que constituye su metabolismo para llevar a cabo la fotosíntesis y obtener energía de ella.
Pelletreau, K (2014). Sea slug consuming its obligate algal food Vaucheria litorea. [Fotografía]. Recuperado de journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0097477#pone-0097477-g001z
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¿Quién es Elysia Chlorotica? ¿Quién es Elysia Chlorotica? Elysia chlorotica denominada como “Babosa de Mar Verde Esmeralda” o “Esmeralda Oriental, es una pequeña especie de un molusco gasterópodo opistobranquio marino perteneciente a la familia Placobranchidae.
Hábitat: Elysa habita en la costa oriental de Norteamérica y Nueva Escocia Canadá, esta especie es encontrada en pantanos de sal, pantanos de marea y en las profundidades de 0 a 0.5m.
Elysia lleva a cabo un proceso llamado cleptoplastia, que consiste en robar los cloroplastos de las algas. Además de incorporar los cloroplastos a sus células, también añade en su propio ADN, la capacidad de sintetizar la clorofila. Esto permite a este organismo realizar la fotosíntesis de los cloroplastos robados durante el periodo donde carece de comida. Investigaciones han demostrado que la babosa verde esmeralda puede sobrevivir s.a. (2000). Cover image. [Fotografía]. durante 8 a 9 meses Recuperado sin comer y solo de http://www.plantphysiol.org/content/123/1 absorbiendo energía del Sol. Tiempo similar a su .cover-expansion ciclo de vida en la naturaleza.
Reproducción:
Google maps (2020), Costa oriental de Norteamerica [imagen]. Recuperado de: https://www.google.com.mx/maps/@31.7287376,-73.4983262,6z
Alimentación: Este molusco herbívoro se alimenta de algas y en especial de una llamada Vaucheria litorea.
Normalmente son hermafroditas y es común el cruce o reproducción sexual con otro individuo. Los detalles de cómo comienza a aparearse y las técnicas utilizadas en el proceso de apareamiento no están claros. Pero, una vez acepta la invitación para aparearse alineará la cabeza y la cola, ya en perfecta alineación el apareamiento comienza y ambas babosas introducen sus penes en el área genital de la otra liberando el esperma directamente en el interior de su pareja. Los huevos se colocan en largas cadenas pegajosas, que eclosionan en aproximadamente una semana.
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Ciclo de vida: Los miembros de esta especie marina se asemejan a amplias hojas verdes onduladas con cabezas de caracol. En una vida útil de 9 a 10 meses, pueden crecer de 2 hasta 5 cm. No nacen con su característico color verde brillante, van adquiriendo ese color a medida que se alimentan de algas es decir hasta la adultez, debido a que los cloroplastos de las algas pasan a formar parte de sus tejidos, presentando así una apariencia similar a la hoja de un árbol pues sus grandes parapodios laterales le dan este aspecto; anterior a este proceso, presentan un color café con manchas ventrales rojas que es su etapa de Billings, M. (2020). The Eastern Emerald Elysia (Elysia chlorotica). juventud. En [Imagen]. su fase de juventud las babosas surgen del huevo como larvas Recuperado de ____________________ https://www.pinterest.com.mx/pin/38351 Veliger, es decir, poseen un caparazón y un velo ciliado que les permite nadar y 034301462255/ _____________---____ conseguir alimentos.
Interacciones: Elysia chlorotica tiene poco impacto en el medio ambiente porque no son depredadores de animales, ni son la presa elegida por especies específicas. Estas babosas no son sociales, y sólo se unen a otras para propósitos de apareamiento. Pasa el mayor tiempo flotando solitariamente, con la finalidad de obtener exposición al sol.
Taxonomía de Elysia Chlorotica Especie
Molusco gasterópodo opistobranquio marino
Dominio
Eucariota
Género
Elysia
Familia
Placobranchidae/ Elysiidae
Súper familia
Placobranchoidea
Suborden
Sacoglossa
Orden
Opisthobranchia
Superorden
Heterobranchia
Clase
Gastropoda
Filo
Mollusca
Reino
Animalia
Infra reino
Protostomia
Sub reino
Bilateria
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Las enzimas NADH deshidrogenasa y ATP sintasa actúan como intermediarios en el metabolismo de los seres vivos, donde se llevan a cabo numerosas reacciones bioquímicas.
NADH
ATP
La Nicotinamida Adenina Nucleótido (NADH) es un agente antioxidante que acepta electrones de otras moléculas y pasa a ser reducido formando el NADH (coenzima Q óxido-reductasa). Este se utiliza en la respiración celular y metabolismo energético, ya que favorece a la conversión de los alimentos en combustible como un agente reductor donador de electrones.
s.a. (s.f) NAD+ and NADH. [Imagen]. Recuperado de https://www.bioserendipity.com/anti-aging-supplements-ii/nad_nadh/
El ATP (adenosina trifosfato) es un nucleótido y enzima de tipo ligasa, utilizado para proporcionar energía en las reacciones químicas durante el metabolismo. s.a. (s.f). ¿Qué es el ATP y qué hace? [Imagen]. Recuperado de https://elbuhosabio.info/que-es-el-atp-y-que-hace/
Con lo anterior, podemos pasar a la ATP sintasa. Esta es la enzima responsable de la síntesis de ATP. La podemos encontrar en la mitocondria. Además, es la molécula que proporciona energía química a la célula al convertirse en adenosin difosfato (ADP) por medio de su hidrólisis al ceder electrones.
s.a. (s.f). ATP Sintasa. [Imagen]. Recuperado de http://hyperphysics.phyastr.gsu.edu/hbasees/Biology/a tpsyn.html
Todos los elementos eliminados durante los procesos metabólicos terminan entrando a la cadena de transporte de electrones. Conforme los electrones pasan a lo largo de una serie de reacciones redox exergónicas, parte de su energía se utiliza para seguir impulsando la síntesis del ATP. A todo este proceso se le conoce como fosforilación oxidativa.
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Elysia chlorotica pertenece a la familia Placobranchidae, conocidos por su capacidad de establecer una relación de endosimbiosis con un alga conocida como Vaucheria litorea, con el fin de fotosintetizar alimentos. Se alimenta de alga, dirigiéndola parcialmente y manteniendo viables los cloroplastos, donde ocurre un fenómeno llamado cleptoplastia, que es la capacidad de asimilar los cloroplastos de las algas que come. La babosa integra estos cloroplastos a sus células digestivas lo que le permite vivir durante meses cuando Krug, P. (s.f). El animal que se comporta como planta. [Fotografía]. __________________________________ escasea el alimento; utiliza la fotosíntesis aprovechando Recuperado de hoybolivia.com/Especial.php?IdEspecial=16915 __________________________________ como el resto de las plantas la luz del sol para producir energía. Elysia Chlorotica obtiene la energía ATP por medio de la energía solar, energía que es absorbida por los cloroplastos que ha dirigido de la alga Vaucheria litorea.
Aerobia La respiración celular aerobia se divide en tres etapas: la glucólisis, el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones, donde al finalizar estos procesos se obtiene una ganancia energética bruta de 38 ATP, la realizan todos, los seres vivos y les permite liberar la energía de compuestos energéticos como carbohidratos y grasas que fabricaron los organismos autótrofos o que los obtuvieron mediante la alimentación. Elysia chlorotica al ser un organismo acuático su tipo de respiración es branquial (respiración aerobia). Ya que usa sus branquias para absorber el oxígeno de las pequeñas burbujas que se forman en el agua, para después pasarlo a su sangre y posteriormente ser transportado hacia sus células, que posteriormente lo ocupará para los procesos metabólicos.
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La respiración celular anaerobia se encarga de producir energía, esta reacción química ocurre en las mitocondrias de la célula, específicamente en la matriz de la mitocondria, donde se necesita de la glucosa que posteriormente se oxida para obtener energía.
Aquí se muestra la ecuación general de la respiración celular aerobia:
La respiración aerobia se divide en dos etapas: La glucólisis es parte del proceso anaeróbico (no requiere oxígeno) donde se lleva a cabo en el citoplasma, se inicia cuando la molécula de la glucosa entra a través de la membrana celular y después de 10 reacciones enzimáticas vamos a obtener 2 piruvatos (2 ATP y 2 NADH). Éstas dos moléculas de piruvato, si es una célula eucariota (y no hay oxígeno) se dan en el citoplasma, pero si es una célula procariota (y si hay oxígeno) se van directamente a la mitocondria donde se va a iniciar el Ciclo de Krebs (primera etapa) éste se lleva a cabo en la matriz de la mitocondria (sí requiere oxígeno, por lo que es aeróbico) donde a través de la sucesión de reacciones químicas (ocho reacciones enzimáticas), la energía almacenada se libera cuando el grupo acetilo (CoA) se oxida derivado de los carbohidratos, lípidos y proteínas (los dos piruvatos
obtenidos en la glucolisis).
Vector mine. (2018). Diagrama respiración aerobia del ilustración vector anatómica bio. [Imagen]. Recuperado de https://www.istockphoto.com/es/vector/diagrama-respiraci%C3%B3n-aerobia-del-ilustraci%C3%B3n-vector-anat%C3%B3mica-biogm919009822-252775281
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Anaerobia Ya que la respiración aerobia y anaerobia son procesos celulares van a intervenir una cadena de transporte de electrones, (segunda etapa) que se lleva a cabo en las crestas de la mitocondria, y que para diferenciar ambas respiraciones debemos saber ¿Quién va a ser el aceptor final de electrones?, en el caso de la respiración anaeróbica la obtienen en forma de sal, es una forma iónica por lo que la transforman en una forma (más reducida) gaseosa para que así pueda volver a la atmósfera y pueda volver a estar disponible para otros seres vivos. Ésta es la única diferencia remarcable, ya que los pasos siguientes son parecidos a la respiración aeróbica.
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Se le podría acumular ácido láctico cuando realizará una actividad física intensa y con poco oxígeno presente, ya que no se le da el tiempo a las células para mantener la respiración aerobia, por lo que algunas moléculas de piruvato se acumulan y se transforman en ácido láctico, empleando la vía anaerobia para obtener energía con mayor prontitud
Urtecho, S. (2010). BLOQUE TEMÁTICO CUATRO “LA ENERGÍA Y LA MATERIA EN LAS CÉLULAS”. [Imagen]. Recuperado de https://nanopdf.com/download/bloque-tematico-iv3_pdf
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Ciclo de vida: De acuerdo con Williams, Hanatsche y Gross, el ciclo de vida de Vaucheria es haplóntico, siendo la oospora la única estructura diploide en el ciclo de vida La reproducción vegetativa se produce por fragmentación. La reproducción asexual tiene lugar por zoosporas en especies acuáticas y por aplanosporas en especies terrestres.
Cuando las condiciones son favorables, se da la reproducción sexual. Los gametos se dan en el filamento. Después de esto, ocurre la singamia, que dará origen a un nuevo cigoto, después forma una oospora de pared gruesa que entra en reposo. Después de varios meses, germina en un nuevo filamento que dará origen a un nuevo ser.
Hábitos de alimentación: V. litorea obtiene su energía por la fotosíntesis que ocurre en sus cloroplastos. Estos organelos de V. litorea contienen los siguientes pigmentos fotosintéticos: clorofila a, clorofila c, ß-caroteno, y el carotenoide diadinoxantina.
Interacciones: Su interacción ocurre al ser consumida por la babosa Elysia Chlorotica Toma, G. (s.f). Microscopic life. [Imagen]. Recuperado de https://wizzley.com/emerald-sea-slugs-elysia-chlorotica-and-chloroplastsfrom-yellow-green-algae-vaucheria-litorea/
Reproducción: Estas pueden ser asexuales o sexuales, que dependen de las condiciones en que se encuentre. La asexual se da en condiciones desfavorables, por medio de esporas, que da la formación de numerosos flagelos, y esta es liberada al medio por medio de un foro formado por el ablandamiento de la pared. Después de ser liberada, nada por el medio hasta por una hora, cuando llega a un estrato adecuado, esta espora retrae sus flagelos, desarrolla una pared y de inmediato empieza la germinación, y después la formación de un esporangio.
s.a. (2015). Babosa de mar coge los genes de las algas que come. [Fotografía]. Recuperado de https://www.vistaalmar.es/ciencia-tecnologia/biologia/4596babosa-de-mar-coge-los-genes-de-las-algas-que-come.html
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Hábitat: Es una especie común intermareal de aguas costeras y de pantanos salobres del océano Atlántico del Norte a lo largo de las costas de Europa y Norteamérica. Asimismo puede hallarse en el este del océano Pacífico, en las costas del estado de Washington.
Anonimo. (2020). Vaucheri litorea. [Imagen]. Recuperado de https://es.wikipedia.org/wiki/Vaucheria_litorea
Taxonomía de Vaucheria litorea Dominio Superfilo
Eukaryota Heterokonta
Filo
Ochrophyta
Clase
Xanthophyceae
Orden
Vaucheriales
Familia
Vaucheriaceae
Género
Vaucheria
Especie
V. litorea
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Tipo fotosintético: Pertenece al tipo fotosintético de las algas. "Así como las plantas superiores, estos organismos son eucariotas, por lo que tienen dentro de sus mismas membranas. muchas de estas algas son unicelulares, pero en algunas ocasiones puede darse el caso de que formen parte de grandes colonias y comportarse como plantas o incluso, como animales”.
Fase luminosa
En esta etapa la energía solar la convierte en química. La luz es absorbida por compuestos formados por clorofila y proteínas llamados fotosistemas, se ubican en los cloroplastos. Los fotosistemas I y II son los que captan la luz y usan su energía para impulsar el transporte de electrones por una cadena de receptores. Los electrones saltan desde la molécula de agua hasta formar el ATP. El PSI Y PSII atraen la luz, aumentando la energía de los electrones a altos niveles. La energía se transforma entre diferentes moléculas de clorofila, hasta que el fotosistema II separa el agua en: dos protones, un átomo de oxígeno y dos electrones.
En la fase luminosa Elysiasetransforma energíadesolar energía cloroplastos El oxígeno unirá con ellasobrante otra en molécula de química, agua paralos crear O2 necesitan todo un conjunto de proteínas especializadas para ayudarse, para ello la babosa ha desarrollado en consecuencia, genes que le permiten apropiarse de esas proteínas. No nace, se hace fotosintética.
Openstax. (s.f). Fase luminosa de la fotosíntesis. Recuperado de https://cnx.org/contents/56AW05H8@13.4:ow22yfhv@5/Faseluminosa-de-la-fotos%C3%ADntesis
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Fase oscura
En la fase oscura se tiene lugar en el estroma de los cloroplastos, la planta utiliza dióxido de carbono y aprovecha las moléculas generadas durante la etapa previa para sintetizar sustancias orgánicas a través de un circuito de reacciones químicas muy complejas conocidas como el ciclo de CalvinBenson. Durante este ciclo , y mediante la intervención de diferentes enzimas, el ATP y el NADPH previamente formadas se utilizan para la fabricación de glucosa a partir de dióxido de carbono que la planta toma de la atmósfera. La incorporación del dióxido de carbono en compuestos orgánicos se conoce como fijación de carbono.
Varón, T. (2014). LA FOTOSÍNTESIS. [Imagen]. Recuperado de https://slideplayer.es/slide/131881/
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¿Cómo
metabolizan
los
sustratos-productos
tanto Elysia
chlorotica y Vaucheria litorea? Los cloroplastos robados de las algas Vaucheria litorea se mantienen durante varios meses en las células del tracto digestivo. Según ha comprobado Sidney K. Pierce, las células intestinales de este animal atrapan e integran los cloroplastos, cuando descompone las algas que come, su metabolismo retiene una estructura fotosintética llamada plastidios. Estos plástidos luego se mueven a la superficie del cuerpo de la babosa, donde pueden continuar la fotosíntesis.
Elysia chlorotica se alimenta del alga intermareal Vaucheria litorea. Perfora la pared celular de las algas con su rádula, luego sujeta la hebra de algas firmemente en su boca y succiona el contenido como si fuera un popote. Cuando las babosas jóvenes comienzan a alimentarse son de color café obscuro con manchas rojas, una vez comienzan a alimentarse se vuelven verdes, lo que es causado por los cloroplastos a lo largo del intestino un estudio demostró que apoya la supervivencia de los cloroplastos después de un periodo de 8 meses a pesar de que eran menos verdes la mayoría de los cloroplastos que poseía se encontraban en perfectas condiciones y permanecía su estructura fina. Elysia Chlorotica es incapaz de sintetizar sus propios cloroplastos por lo que si Vaucheria Litorea se extingue podría poseer genes que pudieran apoyar la fotosíntesis dentro de su genoma nuclear.
Fernández, I. (2020). Elysia Chlorotica. [Imagen]. Recuperado de https://www.greenteach.es/respuesta-intima-babosa-elysiachlorotica-plastos-alga-simbionte/
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Al finalizar este trabajo pudimos conocer a esta babosa marina se alimenta de algas de la especie Vaucheria litorea, siendo capaz de incorporar los cloroplastos del alga en sus propios tejidos. Con ello, además de adoptar con el tiempo el color verde característico de los adultos, haciéndola visualmente más atractiva, ésta babosa es capaz de realiza la actividad fotosintética que le permite mantenerse mucho tiempo sin más alimento que sólo de luz y CO2. Ahora que sabemos más de la Elysia Chlorotica, podemos afirmar que es un animal realmente increíble. Hasta la fecha se siguen haciendo investigaciones para conocer más de este peculiar animal. s.a. (s.f). Plastos. [Fotografía]. Recuperado de https://www.emaze.com/@AOIZLQFTL
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