2ºCIT

1. EL ANABOLISMO
TEMA 14

2. TIPOS DE NUTRICIÓN
La forma de obtener el carbono permite
clasificar a los seres vivos en:
O Autótrofos.
O Heterótrofos.
Según la fuente de energía empleada para
sintetizar el ATP se diferencian:
O Fotótrofos.
O Quimiótrofos.

4. EL ANABOLISMO
O Es el conjunto de procesos bioquímicos mediante los
cuales las células sintetizan la mayoría de las sustancias
que las constituyen.
O Son procesos constructivos.
O En ellos intervienen reacciones de reducción, por lo que
es necesario disponer de coenzimas reducidas, como
NADH, NADPH o FADH2.
O Requieren un aporte energético. Esto se consigue
gracias a la hidrólisis del ATP.
O Se pueden diferenciar dos grupos de procesos
anabólicos:
O unos consisten en la síntesis de moléculas orgánicas a
partir de otras orgánicas;
O y otros permiten la obtención de moléculas orgánicas a
partir de moléculas inorgánicas (fotosíntesisy
quimiosíntesis).

5. LA FOTOSÍNTESIS
O Es un proceso anabólico por el cual se capta energía
de la luz y se forma ATP y NADPH, que se utilizan
después para sintetizar moléculas orgánicas.
O Lo realizan las plantas, las algas y algunas bacterias.
O Para llevar a cabo el proceso fotosintético son
necesarios un donador de H+ y de e-. Puede ser el
agua (fotosíntesis oxigénica) u otra molécula
(fotosíntesis anoxigénica). En el primer caso se
libera oxígeno.
O La fotosíntesis puede dividirse en dos etapas:
O Fase lumínica. En esta etapa se obtienen ATP y
NADPH.
O Fase oscura. Se produce la biosíntesis de compuestos
orgánicos a partir del CO2utilizando el ATP y el NADPH
obtenidos en la fase anterior

6. LA FOTOSÍNTESIS

7. Fase Luminosa
Se realiza en la membrana de los tilacoides.
Ocurren tres procesos interrelacionados:
O 1. Captación de energía lumínica por parte de las
clorofilas y los carotenoides. Las moléculas
fotorreceptoras transfieren la energía lumínica absorbida a
una molécula especial de clorofila denominada centro de
reacción. Este puede ser P700 o P680
O 2. Transporte electrónico dependiente de la luz. La
energía contenida en los fotones de la luz se emplea en
«impulsar» determinados electrones de la molécula de
clorofila del centro de reacción hasta niveles energéticos
muy altos.
O 3. Síntesis de ATP o fotofosforilación. La energía que
los electrones van perdiendo al «descender» por las
moléculas de la cadena transportadora sirve para
bombear protones desde el estroma hacia el espacio
interior del tilacoide.

8. 1, Captación de la energía luminosa
Pigmentos captadores de luz: Clorofila y
Carotenoides (cianobacterias, ficobilinas)
CLOROFILAS
Anillo tetrepirrólico con Mg
Cadena lateral larga de un alcohol=FITOL
a y b
Bacterias (Bacterioclorofilas)
Fase Luminosa

9. 1, Captación de la energía luminosa
CAROTENOIDES
Pigmentos accesorios
Moléculas tipo isoprenoide
Caroteno y Xantofilas
Ambos se encuentran en la membrana
tilacoidal formando los COMPLEJOS
ANTENA
Los centros de reacción: P700 y P680
Fase Luminosa

10. Fase Luminosa

11. 2, Transporte electrónico de la luz
El fotón que recibe la E hace que el e- salte a un
nivel e superior= EXCITACIÓN DEL CENTRO DE
REACCIÓN
Fotosistemas: Moléculas de clorofila del CR+
moléculas aceptoras de e- .
Flujo energético:
O Abierto: Aceptor final de e- : NADP+. Poder
reductor: NADPH+. Esquema Z
O Cerrado: A ceptor final de e- : Propio centro de
reacdción
Fase Luminosa

12. Fase Luminosa
O Flujo electrónico abierto o acíclico
O El transporte electrónico se produce de forma que los
electrones efectúan un recorrido desde el agua hasta el
NADP+.
O Se produce oxígeno como consecuencia de la fotolisis del
agua
O Los organismos que lo realizan tienen fotosistema I (con el
centro de reacción P700) y fotosistema II (cuyo centro de
reacción es el P680).
O Cuando el fotosistema II es excitado por la luz, cede
electrones a la cadena de transportadores, que está situada
en la membrana tilacoidal, para reponerlos al fotosistema I.
El gradiente quimiosmótico originado en este flujo electrónico
provocará la síntesis de ATP.
O Se obtiene así poder reductor, en forma de NADPH, que será
empleado en la síntesis de moléculas orgánicas durante la
fase oscura.

13. Fase Luminosa
Flujo electrónico cíclico
O La clorofila del centro de reacción del
fotosistema I, excitada por la luz, cede
electrones a las moléculas de la cadena
transportadora de electrones, y, tras recorrerla,
estos vuelven de nuevo al centro de reacción de
este mismo fotosistema. Los electrones realizan
un recorrido cíclico, ya que salen y retornan a la
misma molécula
O Aunque se produce ATP, no se genera NADPH.

14. Fase Luminosa

15. Fase Luminosa

16. 3, Síntesis de ATP
Fase Luminosa

17. Fase Oscura
En esta fase se utilizan el NADPH y el ATP
generados en la fase lumínica para catalizar la
conversión del CO2 a compuestos orgánicos
sencillos.
Se realiza en el estroma de los cloroplastos.
El CO2 es asimilado mediante una ruta cíclica
llamada ciclo de Calvin o ciclo de las pentosas,
que consta de 3 fases:
O Fijación del CO2.
O Reducción del átomo de carbono procedente del
CO2.
O Regeneración de la ribulosa-1,5-difosfato.

18. Fase Oscura

19. Fase Oscura

20. Fase Oscura
Con el ciclo de Calvin se obtienen:
1. Síntesis de hexosas (gluconeogénesis)
2. Obtener E para la glucólisis
3. Precursores metabólicos (Glucólisis: Pyr)
4. Regeneración de la Ribulosa 1-5 difosfato

21. SÍNTESIS DE COMPUESTOS
NITROGENADOS
Son necesarios dos procesos:
O Síntesis del esqueleto carbonado, a partir de
precursores metabólicos del ciclo de Krebs.
O Incorporación del grupo amino a la molécula
carbonada.
Las plantas emplean como fuente de nitrógeno el nitrato presente en el
suelo, que incorporan a los aminoácidos tras reducirlo a grupos amino.
La reducción se realiza en dos etapas catalizadas por las enzimas
nitrato-reductasa y nitrito-reductasa Existen algunos grupos de
bacterias que no necesitan tomar nitratos. En su lugar son capaces de
captar el nitrógeno del aire y reducirlo gracias a que poseen la enzima
nitrogenasa.

22. Las bacterias toman N2 directamente del
aire y lo reducen: NITROGENASA
2 Tipos de bacterias:
Gen. Rhizobium. Simbióticas.
Leguminosas.NH4
+)
Azotobacter. Suelo. Captan N2 atm.
SÍNTESIS DE COMPUESTOS
NITROGENADOS

23. FACTORES QUE INFLUYEN
EN LA FOTOSÍNTESIS
O La intensidad lumínica.
O La longitud de onda.
O El tiempo de iluminación.
O La concentración de CO2.
O La temperatura.
O La humedad.
O La concentración de oxígeno.

24. FACTORES QUE INFLUYEN
EN LA FOTOSÍNTESIS
O La intensidad lumínica.
A mayor intensidad mayor fotosíntesis
Pero hay especies adaptadas a diferentes
intensidades
O La longitud de onda.
En los complejos antena, hay diferentes
captadores de luz que absorben E de un amplio
abanico de frecuencias (λincidente)
Hay λ menos eficaces(verde). Una λ +680nm-
No fotosíntesis acíclica-No moléculas orgánicas

25. FACTORES QUE INFLUYEN
EN LA FOTOSÍNTESIS
O El tiempo de iluminación.
Unas necesitan más que otras.
O La concentración de CO2.
A mayor [CO2] mayor fotosíntesis, hasta un
valor máximo de saturación RUBISCO
O La temperatura.
A mayor Tª mayor velocidad hasta un
punto determinado donde las enzimas se
desnaturalizan

26. FACTORES QUE INFLUYEN
EN LA FOTOSÍNTESIS
O La humedad.
Un aire poco húmedo, las plantas cierran
estomas para evitar pérdidas de agua
dificultando la captación del CO2
O La concentración de oxígeno.
A mayor [O2] mayor fotosíntesis

27. FACTORES QUE INFLUYEN
EN LA FOTOSÍNTESIS

28. LA QUIMIOSÍNTESIS
O Metabolismo exclusivo de bacterias quimiolitotrófas
(procariotas)
O Fijan el CO2 mediante del C. Calvin
O No tienen clorofilas, no captan la luz, por lo que no
obtienen E de la radiación luminosa.
O En lugar de la fase luminosa, oxidan sustratos
nitrogenados para conseguir ATP y NADPH
)necesarios para fijas CO2)
O Es importante
O En los ciclos biogeoquímicos.
O Bacterias de fondos oceánicos
O Creen que fue la primera forma básica de autotrofía
en la formación de la Tierra.

29. LA QUIMIOSÍNTESIS
O Las bacterias quimiolitotrofas se clasifican
según el sustrato oxidable que emplean:
O Bacterias nitrificantes: amoniaco o nitritos.
Acidófilas. Ciclo del nitrógeno
O Bacterias sulfooxidantes: sulfuros o azufre.
Ciclo del azufre. En minas de pirita
O Bacterias ferrooxidantes: iones ferrosos.
En zonas mineras con Fe y pH bajo. Responsables
del color
O Bacterias oxidantes del hidrógeno molecular:
hidrógeno.
En hábitats con fermentaciones microbianas que
liberan H2 como producto final.

30. El ciclo del azufre

31. Ciclo del nitrógeno