Download ¿Qué necesita cualquier organismo para sobrevivir?

TEMA 11: Metabolismo celular. Transformaciones de materia: anabolismo y
catabolismo. Reacciones exergónicas y endergónicas. ATP y trabajo celular.
Concepto e importancia biológica de la fotosíntesis, la respiración celular y la
fermentación. Nutrición autótrofa y heterótrofa.
¿Qué necesita
cualquier organismo
para sobrevivir?
CARBONO
ENERGÍA
ACEPTOR
FINAL DE
HIDRÓGENO
(e-)
HIDRÓGENO
(dador de e-)
AGUA, SALES Y NITRÓGENO
¿De donde obtienen los
organismos el CARBONO?
CO2 ambiental (inorgánico)
Moléculas orgánicas
¿De donde obtienen los
organismos la ENERGÍA?
Luz solar
Reacciones químicas
QUIMIÓTROFOS
¿Cuáles son las fuentes de
ELECTRONES?
Moléculas orgánicas
ORGANÓTROFOS
AUTÓTROFOS
HETRÓTROFOS
FOTÓTROFOS
Inorgánicas (H2O, H2, S)
LITÓTROFOS
TIPO DE
ORGANISMO
FUENTE DE
ENERGÍA
FUENTE DE
CARBONO
ORGANISMOS
FOTOAUTÓTROFO
(fotolitótrofo)
Luz solar
CO2
Vegetales, algas,
bacterias fotosintéticas
FOTOHETERÓTROFO
(fotoorganótrofo)
Luz solar
Compuestos
orgánicos
Bacterias purpúreas
QUIMIOHETERÓTROFO
(quimioorganótrofo)
Reacciones
químicas
Compuestos
orgánicos
Animales, hongos,
protozoos y bacterias
QUIMIOAUTÓTROFO
(quimiolitótrofo)
Reacciones
químicas
CO2
Bacterias nitrificantes
METABOLISMO
CONJUNTO DE TODOS LOS INTERCAMBIOS Y
TRANSFORMACIONES DE MATERIA Y ENERGÍA QUE OCURREN
EN LOS ORGANISMOS VIVOS
MATERIA
Todo lo que ocupa un lugar en el espacio
es
ENERGÍA
Capacidad de generar trabajo o transferir calor
puede ser
POTENCIAL
Energía que
depende de la
posición en el
espacio o la
composición
química
Energía que
depende del
movimiento en
el espacio
CINÉTICA
se manifiesta en forma de
Energía
mecánica
Energía
eléctrica
Energía
química
Energía
calórica
TRANSFORMACIONES DE ENERGÍA
TERMODINÁMICA
Q
Ricardo Moller Jensen
Andrés García
CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA:
la energía puede transferirse o
transformarse pero no crearse o
destruirse
ENERGÍA LIBRE
CO2
AUMENTO DE LA ENTROPÍA: cada
transferencia o trasnformación de
energía aumenta el desorden
Porción de energía que puede realizar trabajo
PROCESOS
ESPONTÁNEOS
PROCESOS NO
ESPONTÁNEOS
TRANSFORMACIONES DE MATERIA
ica
s
Moléculas sencillas
Bio
sín
t
esi
s
de
rg
ón
ENERGÍA
en
D
s
ica
ón
rg
xe
s e ón
ne
aci
cio
ac
rad
Re
eg
VIA
CATABÓLICA
Biomoléculas
componentes
de la célula
Re
ac
cio
ne
s
Moléculas
“alimento”
VIA
ANABÓLICA
VIAS CATABÓLICAS
Proteínas
Polisacáridos
de reserva
Polisacáridos
estructurales
Ácidos
nucleicos
Fosfolípidos
Triglicéridos
Aminoácidos
Monosacáridos
Nucleótidos
Compuestos
orgánicos
sencillos
Ácidos grasos
Lípidos
simples
VIAS ANABÓLICAS
Proteínas
Polisacáridos
de reserva
Polisacáridos
estructurales
Ácidos
nucleicos
Fosfolípidos
Triglicéridos
Aminoácidos
Monosacáridos
Nucleótidos
Compuestos
orgánicos
sencillos
Ácidos grasos
Lípidos
simples
ATP Y TRABAJO CELULAR
Reacciones
catabólicas
ENERGÍA
liberan
en forma de
ATP
utilizada en
Trabajo celular
TRANSPORT
E
Pasaje a
través de
membrana
MECÁNICO
Movimiento
intracelular
QUÍMICO
Reacciones
anabólicas
HIDRÓLISIS DEL ATP
TRABAJO CELULAR
VÍAS METABÓLICAS - ENZIMAS
Energía de
activación con
enzima
Enzima y
sustrato libres
Complejo enzima-sustrato
El sustrato se
une al sitio
activo de la
enzima
El sustrato se
convierte en
producto y es
liberado
VIAS ANABÓLICAS
Proteínas
Polisacáridos
de reserva
Polisacáridos
estructurales
Ácidos
nucleicos
Fosfolípidos
Triglicéridos
Aminoácidos
Monosacáridos
Nucleótidos
Compuestos
orgánicos
sencillos
Ácidos grasos
Lípidos
simples
FOTOSÍNTESIS
Reacciones dependientes de
la luz (Fotofosforilación )
Reacciones independientes
de la luz (Ciclo de Calvin)
VIAS CATABÓLICAS
Proteínas
Polisacáridos
de reserva
Polisacáridos
estructurales
Ácidos
nucleicos
Fosfolípidos
Triglicéridos
Aminoácidos
Monosacáridos
Nucleótidos
Compuestos
orgánicos
sencillos
Ácidos grasos
Lípidos
simples
RESPIRACIÓN CELULAR
Ciclo de Krebs
(matriz mitocondrial)
Transporte de electrones
(membrana interna de la
mitocondria)
FERMENTACIÓN
CO2
Acido Pirúvico
NADH NAD+
Acetaldehído
Etanol
Procesos metabólicos
celulares básicos
Se
consume
Etapa dependiente
de la luz (lumínica)
LUZ SOLAR - AGUA
NADPH – ATP - O2
Se produce
Ocurre en
FOTOSÍNTESIS
Ocurre en
Cloroplastos
(en eucariotas)
Membrana de los tilacoides
Etapa independiente
de la luz (fijación de
C ó Ciclo de Calvin)
Se
consume
NADPH – ATP - CO2
Se produce
CARBOHIDRATOS
Ocurre en
Estroma del cloroplasto
LUZ SOLAR + AGUA + CO2
CARBOHIDRATOS + O2
Degradación de
biomoléculas
Ocurre en
Citoplasma
RESPIRACIÓN
CELULAR
Ocurre en
Mitocondrias
(en eucariotas)
Se
consume
Se produce
Se
consume
Ciclo de Krebs
Ocurre en
Se produce
Matriz mitocondrial
Cadena
respiratoria
Ocurre en
Se
consume
Se produce
BIOMOLÉCULAS
ACETILCoA
ACETILCoA
ACEPTORES DE e- - CO2
ACEPTORES DE e- - O2
ATP - AGUA
Membrana mitocondrial interna
BIOMOLÉCULAS + O2
ATP + AGUA + CO2
Flujo de energía en los sistemas biológicos
PLANTAS VERDES
ALGAS
BACTERIAS
TODOS LOS
ORGANISMOS
AEROBIOS
Nutrición autótrofa y heterótrofa
En resumen
Biomoléculas
orgánicas
sintetizadas por
otros organismos
CO2 gaseoso
atmosférico
Protista
Euglena gracilis
MIXÓTROFO
Recursos en internet
o http://recursos.cnice.mec.es/biologia/bachillerato/segundo/biologia/ud04/02
_04_04_01_01.html.
o http://www.educa.madrid.org/web/ies.rayuela.mostoles/deptos/dbiogeo/recu
rsos/Apuntes/ApuntesBioBach2.html.
o http://www.encuentro.gov.ar/Gallery/3802.pdf
o http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/9/Usr/iesgalletas/tato/departa
mentos/biolog%EDa/Apuntes/.