EL METABOLISMO CELULAR
La célula es una máquina que necesita energía para realizar sus trabajos DOCENTE : ROSA QUESQUEN MONJA
MOTIVACIÓN : VIDEO RECUPERACIÓN DE LOS SABERES PREVIOS : A través de la lluvia de ideas las ESTUDIANTES responden a la siguiente interrogante : ¿Qué entiendes por metabolismo? ¿Qué tipos de metabolismos conoces? ¿Qué nutrición realizan las plantas?
CONFLICTO
COGNITIVO :
Se le pregunta a la estudiante dos in terrogantes con la finalidad de lograr el desequilibrio cognitivo ¿Porqué se dice que las personas con metabolismo rápido suelen ser más delgadas? ¿Porqué el metabolismo lento ocasiona sobre peso u obesidad? APREN DIZAJE ESPERADO : Explica las fases del metabolismo. Diferencia metabolismo autótrofo y heterótrofo
EL METABOLISMO CELULAR
La célula es una máquina que necesita energía para realizar sus trabajos
EL METABOLISMO CELULAR Es el conjunto de reacciones bioquímicas que se producen en las células, en las cuales se forman y degradan moléculas, almacenando y liberando energía. Se pueden distinguir dos fases que pueden ocurrir simultáneamente ANABOLISMO
CATABOLISMO
Reacciones constructivas
ANABOLISMO
Moléculas sencillas se convierten en moléculas complejas
Se gasta energía ATP.
METABOLISMO
Reacciones destructivas CATABOLISMO
Moléculas orgánicas complejas se convierten en sencillas Se obtiene energía ATP.
Ejemplos: Ejemplos: fotosíntesis , síntesis de proteínas .
Son reacciones que almacenan energía (endergónicas).
Glucólisis, Respiración celular, Fermentacio nes Son reacciones que liberan energía ( exergónicas).
ATP: Adenosín trifosfato
4
¿ Qué es el ATP? • es una macromolécula energética formada por una base nitrogenada (ADENINA), un carbohidrato (RIBOSA) y tres grupos fosfato. • Dos de los enlaces del grupo fosfato son de alta energía. Se les llama así porque ceden fácilmente un alto porcentaje de su energía, más que cualquier otro enlace químico. El ATP se forma por un fenómeno conocido como fosforilación (ADP + P ATP). • La unión de ADENINA + RIBOSA forman un nucleósido la ADENOSINA.
5
ATP Adenine
Ribose
3 Phosphate groups
¿ Cuáles son las funciones del ATP?
5
¿ Cuáles son los tipos de metabolismo?
5
NUTRICIÓN CELULAR O TIPOS DE METABOLISMO puede ser
AUTÓTROFA
HETERÓTROFA
por
Fotosíntesis
Quimiosíntesis
Anaeróbica
Clorofilianos
No Clorofilianos
(Fotosintetizadores)
(Oxidantes)
Citoplasmática
Ej. Plantas,
Ej. Bacterias
bacterias, cianobacterias, algas.
nitrificantes, hidrógenas, férricas.
Aeróbica
Mitocondrial
Glucosa Ácido Pirúvico
Ácido Pirúvico
- O2
+ O2
Etanol /Ac. Láctico
CO 2 + H 2O + ATP
NUTRICIÓN AUTÓTROFA.-Las células de autótrofos obtienen energía, sintetizando sus propios alimentos (sustancia orgánica) a partir de sustancias inorgánicas simples tales como CO2, agua, sales minerales.
LA FOTOSÍNTESIS: UTILIZA :Luz solar, CO2,H2O
• Produce
:ATP, GLUCOSA Y OXÍGENO
es propia de plantas, algas, cianobacterias, bacterias sulfurosas pigmentadas y algunos protistas (algas). La fotosíntesis es un tipo de nutrición autótrofa que consiste en la
transformación de la energía luminosa en energía química.
6CO2 + 6H2O + energia luz solar → C6H12O6 + 6O2 FOTOSÍNTESIS
Occurre en 2 fases o etapas FASE LUMINOSA O REACCIÓN DE HILL Produce Oxígeno ATP NADPH2
Ocurre en Membrana del Tilacoides
FASE OSCURA O CICLO DE KALVIN - BENSON Produce
Glucosa
Occurre en : estroma
26
DIFERENCIAS ENTRE FASE LUMINOSA Y OSCURA
FASE LUMINOSA Fijación de la energía luminosa por la clorofila. FOTÓLISIS DEL agua (H2 + O). Producción de ATP y NADPH2 Se lleva a cabo sólo en presencia de luz. Se produce o libera OXÍGENO Tiene lugar en la membrana del tilacoide
FASE OSCURA Fijación de CO2 o carboxilación Síntesis de gliceraldehido-3fosfato con Consumo de ATP, NADPH2 Se lleva a cabo en presencia o ausencia de luz Tiene lugar en el estroma del cloroplasto. síntesis de glucosa. Regeneración de Ribulosa-1,5-di fosfato. (RDP)
6CO2 + 6H2O + energia luz solar → C6H12O6 + 6O2 26
DIFERENCIAS ENTRE :
FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA Desprende oxígeno (a partir del agua). Pigmento: Clorofila. El donador de electrones es el agua. En Plantas, algas y cianobacterias.
FOTOSÍNTESIS ANOXIGÉNICA No desprende oxígeno. Libera azufre. Pigmento: Bacterioclorofila El donador de electrones es generalmente un compuesto de azufre. En bacterias púrpuras sulfurosas y no sulfurosas y bacterias verdes.
•NUTRICIÓN AUTÓTROFA POR QUIMIOSÍNTESIS.
Ciertos organismos obtienen energía de la oxidación de moléculas inorgánicas, donde combinan el oxígeno con moléculas como el azufre, amoníaco o nitritos, liberando por lo tanto, sulfatos y nitratos al ambiente, nutrientes esenciales para las plantas. La principal diferencia con la fotosíntesis es que no se utiliza energía luminosa. Este tipo de nutrición es realizado por bacterias oxidantes. Ej.: •Bacterias nitrificantes: Nitrosomonas oxida NH4 a nitritos, y Nitrobacter reduce nitritos a nitratos, que sirven para cubrir las necesidades de nitrógeno de las plantas. 2NH4 + 3O2 2NO2 + 4H + 2H2O + Energía 2NO2 + O2 2NO3 + Energía •Bacterias sulfurosas: Oxidan el ácido sulfhídrico proveniente de la putrefacción de sustancias orgánicas y lo convierten en azufre libre. Ej. Thiobacillus. •Bacterias férricas: Oxidan sales ferrosas (Fe++) hasta sales férricas (Fe+++). Ej. Ferrobacillus •Bacterias hidrógenas: Oxidan el hidrógeno molecular hasta obtener agua utilizando la energía de esta oxidación. Ej. Hidrogenomonas.
NUTRICIÓN HETERÓTROFA Las células de heterótrofos obtienen la energía almacenada en los alimentos producidos por los autótrofos; y por lo tanto tienen que realizar catabolismo de las moléculas que los conforman. La principal fuente de energía de la célula es la glucosa, sin embargo puede utilizar otros compuestos intermediarios con el mismo propósito.
GLUCOLISIS : Este término significa ruptura o lisis de la glucosa y esta puede ser anaeróbica (ocurrir en ausencia de oxígeno) o aeróbica (ocurrir en presencia de oxígeno). conduce a la formación de dos moléculas de ÁCIDO PIRÚVICO.
Es la primera fase del Catabolismo de los azúcares que se produce en el citoplasma de la célula . Lo realizan todas las células vivas = Procariontes y Eucariontes
CATABOLISMO O DESCOMPOSICIÓN DEL ÁCIDO PIRÚVICO
En ausencia de oxígeno
En presencia de oxígeno
(condiciones anaeróbicas)
(condiciones aeróbicas)
FERMENTACION (ALCOHÓLICA O LÁCTICA)
RESPIRACION CELULAR
FERMENTACIÓN Es un tipo de glucólisis anaeróbica en donde una molécula de glucosa se degrada hasta ácido láctico o etanol y bióxido de carbono.
FERMENTACION LÁCTICA En este tipo de reacción catabólica, la molécula de glucosa se convierte en ácido láctico. Interviene la enzima lactato deshidrogenasa o deshidrogenasa láctica, añadida a la oxidación del NADH2. Realizan fermentación láctica: el músculo en trabajo intenso, las bacterias lácticas; importantes en la industria de la producción de yogur, leches ácidas, queso. Etc.
FERMENTACION ALCOHÓLICA La glucosa se degrada hasta etanol o alcohol etílico y CO2. En esta reacción el ácido pirúvico desprende CO2 por acción de la enzima piruvato descarboxilasa; el acetaldehido producido se reduce a etanol por acción del NADH2, catalizada por la enzima alcohol deshidrogenasa. Realizan fermentación alcohólica: levaduras de cerveza (Saccharomyces cerevisiae), levaduras de pan y bacterias alcohólicas.
FERMENTACIÓN
*Tiene lugar en el CITOPLASMA