Estructura del cloroplasto, quimiosmiosis, células musculares
El documento aborda la estructura y función del cloroplasto, destacando su papel en la fotosíntesis, así como la producción de ácido láctico en células musculares durante condiciones anaeróbicas. También explica el proceso de quimiosmosis, que involucra la generación de ATP a través del movimiento de protones en las membranas de cloroplastos y mitocondrias. Se hace hincapié en la interrelación entre la estructura y la función de estos orgánulos en el metabolismo celular.
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- 2. ¿Qué relación existe ¿Quérelación existeentre la función que entre la función quedesempeña el desempeña el cloroplasto y su cloroplasto y su estructura? estructura?
- 3. El cloroplasto esun orgánulo que se hallaEl cloroplasto es un orgánulo que se halla enen las células de plantas y algas (pero no en laslas células de plantas y algas (pero no en las de animales y hongos) el cualde animales y hongos) el cual generalmentegeneralmente se concentra en las cercanías de lase concentra en las cercanías de la superficie celular.superficie celular. La estructura de la cual estáLa estructura de la cual está provisto el cloroplasto es especialprovisto el cloroplasto es especial pues su distribución va depues su distribución va de acuerdo a la función principalacuerdo a la función principal que cumple, es decir laque cumple, es decir la realización de la fotosíntesis.realización de la fotosíntesis.
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- 5. Con respecto ala estructura… Está rodeado por dos membranas, una externa y otra interna, poseen ribosomas y su propio material genético o DNA plastidial. Su interior (estroma) está recorrido por membranas internas llamadas tilacoides. En estas membranas se encuentran los pigmentos fotosintéticos y los citocromos transportadores de electrones para efectuar la fase luminosa de la fotosíntesis ("fase fotoquímica" o reacción de Hill), en donde se capta la energía de la luz y ésta es almacenada en dos moléculas orgánicas sencillas (ATP y NADPH).
- 6. Todos lostilacoides de un cloroplasto son siempre paralelos entre sí. Así pues, a medida que los cloroplastos se orientan hacia la luz las millones de moléculas de pimento pueden orientarse simultáneamente para optimizar la recepción como si fueran pequeñas antenas electromagnéticas. Las moléculas de clorofila y carotenos involucrados en la captura de energía luminosa proveniente del Sol están situadas en las membranas tilacoides dentro de los cloroplastos otros plastos.
- 7. El interiordel cloroplasto entre las granas es el estroma proteico, donde se encuentran las enzimas que catalizan la fijación del CO2. Con la energía que se almacena en las reacciones luminosas de la fotosíntesis y las moléculas de NADPH2 que se forman ahí, la célula vegetal puede "fijar" el CO2 atmosférico para producir hidratos de carbono e indirectamente el resto de las moléculas orgánicas que componen los seres vivos (azúcares, aminoácidos, lípidos, nucleótidos, etc).
- 8. Estas reaccionesno necesitan ya la presencia de luz (aunque ocurre igual en presencia de ella, simplemente no la utiliza) y se realizan en el estroma del cloroplasto, formando un ciclo conocido como Ciclo de Calvin-Benson.
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- 11. En condicionesEn condiciones anaeróbicas,anaeróbicas, ¿quécompuesto¿qué compuesto producen las célulasproducen las células musculares?musculares? A. Etanol B. Acetaldehído (etanal) C. Lactato D. Citrato
- 12. La ExPliCaCiÓn: Ciertascélulas aerobias, como las células musculares, emplean a la fermentación como un mecanismo complementario de la respiración celular cuando hay una falta de oxígeno. Cuando corremos rápido, aumentamos la frecuencia respiratoria, incrementando de este modo el suministro de oxígeno, pero incluso este incremento puede no ser suficiente para satisfacer los requerimientos inmediatos de las células musculares.
- 13. Y cuandolos músculos están desprovistos de oxígeno no dejan de trabajar de manera inmediata (se produce una deuda de oxígeno); en lugar de eso, la glucólisis continúa durante un tiempo proporcionando sus escasas dos moléculas de ATP por cada molécula de glucosa y generando ácido pirúvico y NADH, entonces, el ácido pirúvico (C3H4O3) se vuelve aceptor del hidrógeno y se forma el ácido láctico (C3H6O3) producto de las condiciones anaeróbicas y del proceso conocido como fermentación láctica.
- 14. Sin embargo, elácido láctico es tóxico en concentraciones elevadas: disminuye el pH del músculo y reduce la capacidad de las fibras musculares para contraerse, produciendo la sensación de fatiga muscular. Esto hace que el individuo disminuya su ritmo o se detenga y mientras descansa respira rápidamente para restituir el suministro de oxígeno, haciendo que el ácido láctico se vuelva a convertir en ácido pirúvico, lo que no ocurre en las células musculares sino en el hígado: mientras se reduce la demanda de ATP, el ácido láctico se re- sintetiza en ácido pirúvico y este nuevamente en glucosa (glucógeno).
- 15. Fermentación láctica Reacción enzimáticaque produce ácidoReacción enzimática que produce ácido láctico anaeróbicamente a partir deláctico anaeróbicamente a partir de ácido pirúvico en las célulasácido pirúvico en las células
- 16. ¿Qué es la¿Quées la quimiosmosis?quimiosmosis? A. Acoplamiento de la síntesis de ATP al transporte de electrones y al desplazamiento de protones B. Fosforilación de glucosa en la matriz mitocondrial C. Iones H+ desplazándose a favor de un gradiente de concentración en la matriz mitocondrial D. Activación de la ATPasa para sintetizar ATP
- 17. Quimiosmosis esla difusión de iones a través de una membrana. Específicamente, se relaciona con la generación de ATP mediante el movimiento de iones hidrógeno (protones o H+ ) a través de la membrana interna mitocondrial y de la membrana de los tilacoides de los cloroplastos.
- 18. Los protonesdifunden desde un área de alta concentración a un área de baja concentración. Peter Mitchell propuso que un gradiente de concentración electroquímico de protones a través de la membrana podía ser usado para crear ATP. Él vio un paralelismo con el proceso de ósmosis (difusión de agua a través de una membrana) y por esto fue denominado "quimiosmosis".
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- 20. Cabe aclarar quela quimiósmosis es unCabe aclarar que la quimiósmosis es un ejemplo claro de ajuste entre la funciónejemplo claro de ajuste entre la función y la estructura. La disposición espacialy la estructura. La disposición espacial de las proteínas de la membrana hacende las proteínas de la membrana hacen posible para el cloroplasto el uso de laposible para el cloroplasto el uso de la energía química para crear un gradienteenergía química para crear un gradiente dede H+ y entonces utilizar la energíay entonces utilizar la energía almacenada en ese gradientealmacenada en ese gradiente para conducir la síntesis de ATP.para conducir la síntesis de ATP. (Campbell; 29)(Campbell; 29)
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