ENERGIA CELULAR
Como obtienen
 energía los
 organismos
ENERGIA




       Es la capacidad de generar trabajo



La ciencia que estudia el flujo y transformación de
                  la energía es:
LEYES DE LA
                            TERMODINAMICA


   1a. Ley (de la conservación):                  2a.Ley:
   La energía puede cambiar o         Cuando se transforma la energía,
          transformarse,              hay una pérdida de “energia util”,
pero no puede crearse o destruirse             normalmente
                                      transformada en energía térmica
Como ya vimos anteriormente, TODOS
       los seres vivos requieren energía, por lo
                  tanto se dividen en:




                  Todos llevan a cabo un:


                                            Heterótrofo
Autótrofo



                                            Son todas las reacciones
                                            químicas que ocurren en
                                                   una célula
Estas reacciones, presentadas en series,
     en donde el producto de una de ellas sirve
    como elemento o sustrato para otra reacción
               química, se denomina:




                                Existen 2 tipos:


 VIAS CATABOLICAS:                                                   VIAS ANABOLICAS:
 Liberan energía para                                          Utilizan la energía liberada por
descomponer grandes                                                las vías catabólicas para
moléculas en moléculas                                          construir grandes moléculas
     más sencillas                                                a partir de moléculas más
                                   Flujo continuo de                        sencillas
                                energía en el organismo


                  Respiración                             Fotosíntesis
                    celular
RELACIÓN ENTRE FOTOSINTESIS Y
    RESPIRACIÓN CELULAR
¿Cuál es la unidad de energía
                           de la célula?




                           Trifosfato de Adenosina
                                       o
                              Adenosin Trifosfato

Es la molécula portadora
     de energía más
    abundante en las
         células
¿Cómo funciona el
                   ATP?




1. El ATP libera energía cuando se rompe el enlace entre
   el segundo y tercer grupo fosfato
•   Esto sucede cuando se añade H2O
•   Se forma una molécula llamada Difosfato de Adenosina (ADP)
    y un grupo fosfato libre
1. Se almacena energía cuando el ADP recibe un grupo fosfato y
   se transforma nuevamente en ATP
FOTOSINTESIS
Es el proceso que transforma la
 energía luminosa en energía
            química
La fotosíntesis =
                         LUZ
      6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2
         Este proceso ocurre principalmente en:



                                     Cloroplastos




              La fotosíntesis se divide en dos fases:

FASE OSCURA                                         FASE LUMINOSA
FASE LUMINOSA o FASE UNO
                       o FASE DEPENDIENTE DE LA
                                 LUZ


                    Ocurre en los                      de los cloroplastos




                                          Tilacoides

  En su interior,
 se encuentran           Las más abundantes son:
  moléculas de            Clorofila α y Clorofila β
color o pigmentos
FASE LUMINOSA
        La energía luminosa, estimula estos pigmentos
       energetizandolos, lo que originará tres procesos:

Formación de ATP             Formación de NADPH                 Ruptura de moléculas
                   (Nicotiamida-Adenina Dinucleotido fosfato)         de H2O




                          Se encargará de transportar
                        iones de hidrógeno, necesarios
                    para formar ATP y fabricar carbohidratos
FASE LUMINOSA
    Para el éxito de esta fase, es muy importante
     la presencia de dos complejos de proteínas
                      llamados:




FOTOSISTEMA I                          FOTOSISTEMA II




                                           Estas proteínas llevan a cabo
                                         su función de la siguiente manera:
FASE OSCURA o FASE DOS o FASE
  INDEPENDIENTE DE LA LUZ o CICLO DE CALVIN
                O CICLO C3


Esta fase ocurre en el                               de los cloroplastos




                                  Estroma



                Para poder llevar acabo esta fase se requiere:




 CO2                     H2O                                               NADPH
                                            ATP
FASE OSCURA
                        6                 6
                                                                    FOSFOGLICERATO 3


RUBILOSA 1,5
                                                                     12 PGA-3
 BIFOSFATO

                                                                                  12
                      6 RuBP
                                6
                                                                                  12
                                6                                                      ADP
2 G3P Para producir




                       10 G3P                                                     12
    GLUCOSA




                                 ENZIMA
                                              GLICERALDEHÍDO-3-FOSFATO
                                RUBISCO
                                                                                 12
                                                                   12 G3P
                                                                                       NADP+
FASE OSCURA
VIAS ALTERNAS DE LA
        FOTOSINTESIS



Plantas C4          Plantas CAM
RESPIRACION
     CELULAR
  Es la vía catabólica en la que se
desdoblan moléculas orgánicas, tales
  como la glucosa, a fin de obtener
        energía para la célula
La respiración celular =


      C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + Energía
             Este proceso ocurre principalmente en:


                                             Mitocondria




         La respiración celular se divide en tres fases:


GLICOLISIS               CICLO DE KREBS               TRANSPORTE DE
                                                       ELECTRONES
GLICOLISIS (a)
         Ocurre en el citoplasma, afuera de la mitocondria

                      ATP                   ADP              Glucosa-6-
    Glucosa                                          P        Fosfato
C C C C C C                                          C C C C C C



    Glucosa-6-                                               Fructosa-1,6-
P    Fosfato                                          P        Bisfosfato
C C C C C C                                           C C C C C C
                                                                       P
                      ATP                   ADP
GLICOLISIS (b)
         Fructosa-1,6-
     P     Bisfosfato
     C C C C C C
                   P

P
C C C             C C C
                         P

C C C      G3P    C C C
    P                    P
GLICOLISIS (c)
            C C C   G3P    C C C
Pi                                        Pi
                P              P
     NAD+                            NAD+

     NADH                            NADH
            C C C          C C C
      ADP   P   P          P   P    ADP
      ADP                           ADP

     ATP                            ATP
     ATP    C C C Piruvatos C C C   ATP
GLICOLISIS
   Al final de esta fase se forman:
-   2 moléculas de Ác. Pirúvico
-   2 moléculas de NADH
-   4 moléculas de ATP (2 de forma
    neta, debido al préstamo)
CICLO DE KREBS O DEL ACIDO
            CITRICO
         Se inicia cuando los piruvatos entran a la mitocondria
 O                    gracias a la presencia de O2                     O
     C                                                             C
 O         C C C             Piruvatos C C C                           O

NAD+                                                                   NAD+

NADH                                                                   NADH
           C C C              Acetilos        C C C
  CoA                                                             CoA


       CoA       C C Acetyl CoA C C                       CoA
CICLO DE KREBS O DEL ACIDO
              CITRICO
   Por cada molécula de Acetil CoA, se forman: 2
    moléculas más de CO2, 3 moléculas de NADH, 1
    molécula de ATP y 1 molécula de FADH2
    (Dinucleótido de adenina-guanina)
    Por lo tanto, por cada 2 moléculas de Ác. pirúvico
    que entran a la mitocondria, se forman en total:
o   6 moléculas de CO2
o   2 moléculas de ATP
o   8 moléculas de NADH
o   2 moléculas de FADH2
TRANSPORTE DE
           ELECTRONES
   Los transportadores de electrones
    (NADH y FADH2) aportan gran
    cantidad de átomos de hidrógeno
    (“Bomba de hidrógeno”), los cuales se
    encargan de ayudar a la producción de
    moléculas de ATP (de 32 a 34
    moléculas) y H2O
RESPIRACIÓN AERÓBIA
           Glucólisis   Ciclo de   Transporte   TOTAL
                         Krebs     Electrones

Ác.            2                                  2
pirúvico
NADH           2           8                     10
ATP         4 (-2)         2         32/34      36/38
CO2                        6                      6
FADH2                      2                      2
H2O                                    6          6
RESPIRACIÓN ANAERÓBIA
   También se conoce como Fermentación
   Es un proceso especial de las células para
    obtener energía sin presencia de O2
   Es un proceso de Glicólisis sin oxígeno
   Existen 2 tipos:
a) Fermentación Láctica
   Es la transformación de ác. Pirúvico en ácido
    láctico
   Se presenta principalmente en células
    musculares
   Un ejemplo típico: Ejercicios anaeróbicos
   ¿Cuál es la diferencia entre una carrera de
    100 mts. y una de 1,500 ó 5,000 mts.?
Fermentación láctica


            NAD+      NADH           NADH      NAD+
            NAD+      NADH           NADH      NAD+


                             C C C                      C C C
C C C C C C    Glicolisis               Fermentación
                                           Láctica
  Glucosa                    C C C                      C C C
                            Piruvatos                  Lactatos
            ADP       ATP
            ADP       ATP
b) Fermentación alcohólica
   Es la transformación del ác. Pirúvico en
    etanol más CO2


   Ejemplo      típico:    microorganismos
    productores de vino, champagne, etc.
Fermentación alcohólica
                                                         O
                                                     C           O
                                                         O   C
                                                                 O
            NAD+
                      NADH           NADH    NAD +

            NAD+      NADH           NADH    NAD+


                             C C C                   C C
C C C C C C    Glicolisis             Fermentación
                                       Alcohólica C C
  Glucosa                     C C C
                            Piruvatos            Etanoles
            ADP       ATP
            ADP       ATP
Respiración
  Celular

Energia celular

  • 1.
  • 2.
    Como obtienen energíalos organismos
  • 3.
    ENERGIA Es la capacidad de generar trabajo La ciencia que estudia el flujo y transformación de la energía es:
  • 4.
    LEYES DE LA TERMODINAMICA 1a. Ley (de la conservación): 2a.Ley: La energía puede cambiar o Cuando se transforma la energía, transformarse, hay una pérdida de “energia util”, pero no puede crearse o destruirse normalmente transformada en energía térmica
  • 5.
    Como ya vimosanteriormente, TODOS los seres vivos requieren energía, por lo tanto se dividen en: Todos llevan a cabo un: Heterótrofo Autótrofo Son todas las reacciones químicas que ocurren en una célula
  • 6.
    Estas reacciones, presentadasen series, en donde el producto de una de ellas sirve como elemento o sustrato para otra reacción química, se denomina: Existen 2 tipos: VIAS CATABOLICAS: VIAS ANABOLICAS: Liberan energía para Utilizan la energía liberada por descomponer grandes las vías catabólicas para moléculas en moléculas construir grandes moléculas más sencillas a partir de moléculas más Flujo continuo de sencillas energía en el organismo Respiración Fotosíntesis celular
  • 7.
    RELACIÓN ENTRE FOTOSINTESISY RESPIRACIÓN CELULAR
  • 8.
    ¿Cuál es launidad de energía de la célula? Trifosfato de Adenosina o Adenosin Trifosfato Es la molécula portadora de energía más abundante en las células
  • 9.
    ¿Cómo funciona el ATP? 1. El ATP libera energía cuando se rompe el enlace entre el segundo y tercer grupo fosfato • Esto sucede cuando se añade H2O • Se forma una molécula llamada Difosfato de Adenosina (ADP) y un grupo fosfato libre 1. Se almacena energía cuando el ADP recibe un grupo fosfato y se transforma nuevamente en ATP
  • 10.
    FOTOSINTESIS Es el procesoque transforma la energía luminosa en energía química
  • 11.
    La fotosíntesis = LUZ 6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2 Este proceso ocurre principalmente en: Cloroplastos La fotosíntesis se divide en dos fases: FASE OSCURA FASE LUMINOSA
  • 12.
    FASE LUMINOSA oFASE UNO o FASE DEPENDIENTE DE LA LUZ Ocurre en los de los cloroplastos Tilacoides En su interior, se encuentran Las más abundantes son: moléculas de Clorofila α y Clorofila β color o pigmentos
  • 14.
    FASE LUMINOSA La energía luminosa, estimula estos pigmentos energetizandolos, lo que originará tres procesos: Formación de ATP Formación de NADPH Ruptura de moléculas (Nicotiamida-Adenina Dinucleotido fosfato) de H2O Se encargará de transportar iones de hidrógeno, necesarios para formar ATP y fabricar carbohidratos
  • 15.
    FASE LUMINOSA Para el éxito de esta fase, es muy importante la presencia de dos complejos de proteínas llamados: FOTOSISTEMA I FOTOSISTEMA II Estas proteínas llevan a cabo su función de la siguiente manera:
  • 16.
    FASE OSCURA oFASE DOS o FASE INDEPENDIENTE DE LA LUZ o CICLO DE CALVIN O CICLO C3 Esta fase ocurre en el de los cloroplastos Estroma Para poder llevar acabo esta fase se requiere: CO2 H2O NADPH ATP
  • 17.
    FASE OSCURA 6 6 FOSFOGLICERATO 3 RUBILOSA 1,5 12 PGA-3 BIFOSFATO 12 6 RuBP 6 12 6 ADP 2 G3P Para producir 10 G3P 12 GLUCOSA ENZIMA GLICERALDEHÍDO-3-FOSFATO RUBISCO 12 12 G3P NADP+
  • 18.
  • 19.
    VIAS ALTERNAS DELA FOTOSINTESIS Plantas C4 Plantas CAM
  • 20.
    RESPIRACION CELULAR Es la vía catabólica en la que se desdoblan moléculas orgánicas, tales como la glucosa, a fin de obtener energía para la célula
  • 21.
    La respiración celular= C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + Energía Este proceso ocurre principalmente en: Mitocondria La respiración celular se divide en tres fases: GLICOLISIS CICLO DE KREBS TRANSPORTE DE ELECTRONES
  • 22.
    GLICOLISIS (a) Ocurre en el citoplasma, afuera de la mitocondria ATP ADP Glucosa-6- Glucosa P Fosfato C C C C C C C C C C C C Glucosa-6- Fructosa-1,6- P Fosfato P Bisfosfato C C C C C C C C C C C C P ATP ADP
  • 23.
    GLICOLISIS (b) Fructosa-1,6- P Bisfosfato C C C C C C P P C C C C C C P C C C G3P C C C P P
  • 24.
    GLICOLISIS (c) C C C G3P C C C Pi Pi P P NAD+ NAD+ NADH NADH C C C C C C ADP P P P P ADP ADP ADP ATP ATP ATP C C C Piruvatos C C C ATP
  • 25.
    GLICOLISIS  Al final de esta fase se forman: - 2 moléculas de Ác. Pirúvico - 2 moléculas de NADH - 4 moléculas de ATP (2 de forma neta, debido al préstamo)
  • 26.
    CICLO DE KREBSO DEL ACIDO CITRICO Se inicia cuando los piruvatos entran a la mitocondria O gracias a la presencia de O2 O C C O C C C Piruvatos C C C O NAD+ NAD+ NADH NADH C C C Acetilos C C C CoA CoA CoA C C Acetyl CoA C C CoA
  • 27.
    CICLO DE KREBSO DEL ACIDO CITRICO  Por cada molécula de Acetil CoA, se forman: 2 moléculas más de CO2, 3 moléculas de NADH, 1 molécula de ATP y 1 molécula de FADH2 (Dinucleótido de adenina-guanina) Por lo tanto, por cada 2 moléculas de Ác. pirúvico que entran a la mitocondria, se forman en total: o 6 moléculas de CO2 o 2 moléculas de ATP o 8 moléculas de NADH o 2 moléculas de FADH2
  • 28.
    TRANSPORTE DE ELECTRONES  Los transportadores de electrones (NADH y FADH2) aportan gran cantidad de átomos de hidrógeno (“Bomba de hidrógeno”), los cuales se encargan de ayudar a la producción de moléculas de ATP (de 32 a 34 moléculas) y H2O
  • 29.
    RESPIRACIÓN AERÓBIA Glucólisis Ciclo de Transporte TOTAL Krebs Electrones Ác. 2 2 pirúvico NADH 2 8 10 ATP 4 (-2) 2 32/34 36/38 CO2 6 6 FADH2 2 2 H2O 6 6
  • 30.
    RESPIRACIÓN ANAERÓBIA  También se conoce como Fermentación  Es un proceso especial de las células para obtener energía sin presencia de O2  Es un proceso de Glicólisis sin oxígeno  Existen 2 tipos:
  • 31.
    a) Fermentación Láctica  Es la transformación de ác. Pirúvico en ácido láctico  Se presenta principalmente en células musculares  Un ejemplo típico: Ejercicios anaeróbicos  ¿Cuál es la diferencia entre una carrera de 100 mts. y una de 1,500 ó 5,000 mts.?
  • 32.
    Fermentación láctica NAD+ NADH NADH NAD+ NAD+ NADH NADH NAD+ C C C C C C C C C C C C Glicolisis Fermentación Láctica Glucosa C C C C C C Piruvatos Lactatos ADP ATP ADP ATP
  • 33.
    b) Fermentación alcohólica  Es la transformación del ác. Pirúvico en etanol más CO2  Ejemplo típico: microorganismos productores de vino, champagne, etc.
  • 34.
    Fermentación alcohólica O C O O C O NAD+ NADH NADH NAD + NAD+ NADH NADH NAD+ C C C C C C C C C C C Glicolisis Fermentación Alcohólica C C Glucosa C C C Piruvatos Etanoles ADP ATP ADP ATP
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