GUIA DE CIENCIAS NATURALES SEGUNDO BÁSICO

1. Marco teórico
I. DEFINICIÓN
Rama de la biología encargada del estudio de las células.
II. HISTORIA
1665 Robert Hooke: Padre de la Citología
1831 Robert Brown: Descubre el núcleo
1839 Mathias Schleiden
Theodor Schwann
Teoría celular
1858 Rudolph Virchow: Toda célula proviene de una célula preexistente.
1972 Jonathan Singer y Carter Nicholson: Modelo mosaico fluído.
III. CLASIFICACIÓN
1. Por su nutrición
A. Autótrofos: Células que sintetizan sus propios alimentos.
B. Heterótrofos: Células que consumen los alimentos sintetizados por las autótrofas.
C. Mixótrofas: Células que de acuerdo con la circunstancia de su vida, realizan la síntesis o consumo
de alimentos.
2. Por su evolución
A. Célula Procariota: Es muy simplificada y solo se presenta en las bacterias, en algas unicelulares. Carece
de membrana celular, vacuolas, mitocondrias y otros organelos subcelulares, y su pared está formado
por péptido glucano.
CITOLOGÍA
123

2. B. Célula Eucariota: Es la célula típica de todos los organismos pluricelulares y de la mayoría de los uni-
celulares como consecuencia de su elevado grado de diferenciación, posee gran número de estructuras
y orgánulo subcelulares y el núcleo está rodeado por una membrana nuclear (carioteca).
CÉLULA VEGETAL
CÉLULA VEGETAL

3. IV.PARTES DE UNA CÉLULA EUCARIOTA
A. Envoltura celular
Agregado supramolecular de constitución glucosídica y está presente en algas (celulosa), hongos (quitina)
y vegetales (hemicelulosa y celulosa).
Glucocalix: Envoltura de la célula animal.
Pared Celular: Envoltura de la célula vegetal.
B. Membrana citoplasmática
Estructura que envuelve al citoplasma, y es lipoprotica, permeable y selectiva.
Presenta 5 funciones: Comparte mentalización, transporte, comunicación intercelular, reconocimiento ce-
lular y unión intercelular.
La membrana celular participa en los procesos de intercambio de materiales a veces in gasto de ATP, por
procesos llamados transporte pasivo y otras con gasto de ATP, por procesos llamados transporte activo.
C. Citoplasma
Fluido de coloidal formado por un alto porcentaje de agua y solutos orgánicos e inorgánicos. Presenta
tixotropía.
En el citoplasma encontramos las siguientes organelas.

4. Trabajando en Clase
LECTURA:
CANCER
El cáncer es una enfermedad de origen celular. Se produce porque una célula o un grupo de
células pierden el control de la división celular y comienzan a dividirse desordenadamente. Esta
actividad celular provoca la aparición de un tumor maligno, formado por células cancerosas.
Para que un tumor se origine en 1 tejido, es necesario que algunas células sufran cambios en
su ADN. Estos cambios pueden ser provocados por varios factores, como las radiaciones, las
sustancias químicas o las irritaciones físicas. La predisposición al cáncer es hereditaria, y algunas
personas tienen más probabilidad de sufrir cáncer por motivos genéticos.
Responda las preguntas según el texto.
1. ¿Por qué se produce el cáncer?
2. ¿Qué factores provocan cambios en el ADN?
3. ¿Qué es el cáncer?
D. Núcleo
Estructura propia de eucariotas, contiene al material genético (ADN) y controla las principales funciones
de la célula.
Presenta 4 partes: carioteca, cariolinfa, cromatina y nucléolo.
RECUERDA:
La célula es la unidad anatómica, evolutiva funcional y hereditaria de todo ser vivo.
A. Completa

5. VERIFICANDO EL APRENDIZAJE
Retroalimentación
1. La célula es
2. Por la ausencia o presencia de caroteca, las raíces pueden ser o
3. Citología es la ciencia que
4. La envoltura de la célula animal se denomina.
La envoltura de la célula vegetal se denomina
1. Descubierto por Robert Hooke.
a) Citoplasma
b) Núcleo
c) Membrana
d) Célula
e) Nucléolo
2. Estructura que le da forma a la célula.
a) Cápsula
b) Cápside
c) Citoplasma
d) Membrana
e) Pared celular
3. Singler y Nicholson propusieron:
a) Teoría celular
b) Teoría nuclear
c) Modelo mosaico
d) Modelo Sandwich
e) Teoría animal
4. La teoría celular corresponde a:
a) Watson y Crick
b) Hooke y Brown
c) Schleiden y Schwann
d) Singer y Nicholson
e) Hooke y Crick
5. Considerado el padre de la Citología.
a) Hooke
b) Brown
c) Schleiden
d) Crick
e) Singer
6. Estructura ausente de bacterias.
a) Pared celular
b) Carioteca
c) Ribosoma
d) Cápsula
e) Membrana
7. La quitina es el componente de la pared de:
a) Algas
b) Plantas
c) Hongos
d) Eritrocitos
e) Ribosomas
8. La pared bacteriana está constituida por:
a) Queratina
b) Celulosa
c) Hemicelulosa
d) Peptidoglucano
e) Quitina
9. No pertenece a la célula procariota.
a) Ribosoma
b) Pili
c) Pared celular
d) Carioteca
e) Mesosoma
10. Propone que toda célula proviene de otra célula
preexistente.
a) Schleiden
b) Hooke
c) Schwann
d) Virchow
e) Watron

6. Sustancias complejas
ADP + P
ENERGÍA
NADPH NAD+
Sustancias simples
Anabolismo:
Reacciones restitutivas
Catabolismo:
Reacciones degradativas
ATP
Es el conjunto de todas las reacciones bioquímicas
que ocurren dentro de la célula, con el objetivo de
intercambiar material y energía con su entorno.
Tipos de metabolismo
Existen dos tipos:
A. ANABOLISMO
Son todas las reacciones bioquímicas, en las cua-
les las MOLÉCULAS SENCILLAS se combinan
para formar MOLÉCULAS COMPLEJAS.
En este proceso de síntesis, se forman enlaces quí-
micos, en los cuales se almacena la energía, por
tal motivo el anabolismo es una reacción EN-
DERGÓNICA. Ejemplos: fotosíntesis, glucoge-
nólisis, etc.
B. CATABOLISMO
Son todas las reacciones bioquímicas, en las cua-
les las MOLÉCULAS COMPLEJAS se desdoblan
en MOLÉCULAS SENCILLAS, con liberación
de energía, por tal motivo, el catabolismo es una
reacción EXERGÓNICA. Ejemplos: respiración
celular, glucogenólisis, glucólisis, etc.
◗ ADENOSIN TRIFOSFATO (ATP)
Se le llama la moneda energética de la célula, por-
que es la fuente de energía inmediata para el tra-
bajo celular. El ATP se forma así:
FOTOSÍNTESIS
I. Importancia biológica
La fotosíntesis es un gran evento biológico cuya
importancia radica en los siguientes criterios:
1. Es una gran fuente de oxígeno molecular
(O2). El O2 es un gas vital para los organismos
AERÓBICOS . Además forma la capa de ozo-
no (O3).
2. Transforma la energía luminosa en energía
química. Esta energía química se almacena
fundamentalmente en los enlaces químicos
de la glucosa.
3. Produce los alimentos (almidón) para los or-
ganismos autótrofos y heterótrofos. Debido a
esto, los vegetales se consideran la base de la
cadena alimentaria.
– 1 adenina. – 1 ribosa. – 3 fosfatos.
METABOLISMO CELULAR

7. II. Definición
La fotosíntesis es un proceso ANABÓLICO de
tipo ENDERGÓNICO, este proceso es realizado
por organismos autótrofos a nivel del cloroplasto
(vegetales) o estructuras equivalentes (algas uni-
celulares, bacterias y cianobacterias).
III. Fórmula
6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2
IV. Elementos
1. LUZ:
Radiación electromagnética constituida por
un haz de FOTONES (Cuantosomas que se
utilizan en la fotosíntesis).
La luz visible es radiación electromagnética
de longitud de onda entre 400 y 700 nanó-
metos (nm); que es una pequeña parte del
espectro electromagnético. El color de la luz
depende de la longitud de onda y la luz blan-
ca contiene todas las longitudes de onda del
espectro visible.
Longitud
de onda (m).
10
5
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
102
10–1
10–4
10–7
10–10
10–13
10–16
Longitud
de onda (nm).
2. PIGMENTOS:
700 600 500 400
b) PIGMENTOS ACCESORIOS:
Durante el proceso fotosintético participan
tres tipos de pigmentos distintos: clorofilas,
carotenoides y ficcobilinas; siendo su función
proporcionar el sistema adecuado de absor-
ción de energía luminosa.
a) CLOROFILAS:
Son los pigmentos (verdes) más impor-
tantes que absorben la luz en las mem-
branas de los TILACOIDES (plantas su-
periores). Están formadas por un núcleo
PORFIRÍNICO que contiene MAGNE-
SIO y una cola hidrocarbonada llamada
FITOL. Existen clorofila «a» y clorofila
«b». Las clorofilas se encuentran en los
FOTOSISTEMA (I y II) presentes en las
membranas tilacoides de las GRANAS de
los cloroplastos.
Son pigmentos que absorben la luz de
longitudes de onda a las que la clorofila
no es eficiente; completando su acción.
Además ceden la energía luminosa que
absorbieron a la clorofila y son:
❉ CAROTENOIDES: Son los pigmen-
tos accesorios más importantes, sien-
do el b-CAROTENO el más frecuen-
te. Es un compuesto ISOPRENOIDE
de color naranja. También es carote-
noide la XANTOFILA, de color ama-
rillo y poco frecuente.
❉ FICOBILINAS: Su distribución es
más limitada, encontrándose en algas
rojas (ficoeritrina), algas pardas (fu-
coxantina), cianobacterias (ficociani-
na), etc.
Espectro visible
Radio Microondas IR UV RX

8. 3. AGUA:
4. ENZIMAS:
La absorción del agua sirve
para proporcionar «agentes
Reductores» (H+) que reac-
cionen para la asimilación
del CO2 y para producir oxi-
geno molecular (O2) que va
a la atmósfera.
◗ FOTOSISTEMA II: Genera ATP; por motivos
históricos, los fotosistemas están numerados
«hacia atrás». El FOT II capta longitudes de onda
de 680 nm, por ello se llama P680. Presenta cloro-
fila «a» (más), clorofila «b» (menos) y b-caroteno.
Además, manganeso (Mn).
◗ FOTOSISTEMA I: Genera NADPH, mientras
tanto la luz también ha estado incidiendo en el
complejo reactor de luz del FOT I. Este capta
Son proteínas biocatalizadoras que aceleran
las reacciones químicas de la fotosíntesis.
5. CO2: fuente de carbono
Anhídrido carbónico, (necesario para la sín-
tesis de compuestos orgánicos «glucosa»),
interviene en la fotosíntesis y proviene de
muchas fuentes, siendo la principal los orga-
nismos heterótrofos.
V. FASES
La fotosíntesis en las bacterias ocurre en el meso-
soma, en cianobacterias, en láminas fotosintéticas
y vegetales en el cloroplasto, que comprende dos
fases: luminosa y oscura.
I. FASE LUMINOSA O FOTOSINTÉTICA
(Reacción de HILL):
Es la primera fase, donde las clorofilas ab-
sorben energía luminosa, iniciando las re-
acciones que son muy rápidas. Ocurre en
la membrana tilacoide de las GRANAS del
CLOROPLASTO y en cuatro etapas, que son:
A. FOTOEXITACIÓN DE LAS CLORO-
FILAS: Se inicia con la captura de la luz
por las clorofilas que se encuentran en los
cuantosomas, formando fotosistemas.
longitudes de onda de 700 nm, por ello se llama
P700.
a) Al ser excitado el fotosistema I por acción de
la luz, el P700 dispara sus electrones a un
nivel más alto de energía, estos son captados
por un aceptor de electrones, la sustancia
«Z», la que los transfiere al COMPLEJO
FERREDOXINA (proteínas transportadoras
de electrones que tiene Fe y S).
b) El vacío electrónico que queda en el FOTO-
SISTEMA I es llenado por los electrones del
FOTOSISTEMA II, que al ser excitado dispa-
ra sus electrones a un nivel más alto de ener-
gía, estos son captados por la sustancia «Q» y
enviados hacia el FOTOSISTEMA I, a través
de una cadena de transportadores de electro-
nes (plastoquinona (QH2), citrocromo b, cito-
cromo f y plastocianina (Pc)).
B. FOTÓLISIS DEL AGUA: El agua absor-
bida por la raíz de la planta llega hasta los
cloroplastos, donde por acción de la luz
esta se rompe (fotólisis) y libera electro-
nes (2e-), protones (2H+) y oxígeno (O2).
Los electrones (2e-) van a llenar el hueco
electrónico que quedó en el fotosistema
II y los protones (2H+) se transfieren al
NADP+. El oxígeno (½O2) se libera a la
atmósfera.
C. FOTOFOSFORILACIÓN: Es la síntesis
de ATP a partir de ADP y Pi (fosfato in-
orgánico), esto se da por la acumulación
de protones en el espacio intratilacoidal,
generando una diferencia de concen-
tración y carga, entre el tilacoide y el
estroma. Como consecuencia, los pro-
tones (2H+) salen por la ATP-sintetasa.
Mientras esto ocurre, el ADP (adenosin
difosfato) se une al Pi (fosforo) para for-
mar ATP (adenosin trifosfato) dentro de
la ATP sintetasa.

9. D. FOTORREDUCCIÓN DEL NADP+:
Las moléculas de NADP+ (oxidado),
presentes en el ESTROMA del cloroplas-
to, reciben electrones (2e–) del complejo
ferredoxina, asociándose con protones
(2H+) del agua, para luego quedar en
NADPH2 (Reducido).
NADP++ 2H++ 2e- NADPH2
II. FASE OSCURA O QUIMIOSINTÉTICA
(Reacción de BLACKMAN):
Es la segunda fase, donde se utiliza el
NADPH2 y el ATP producidos en la fase
luminosa. Ocurren el ESTROMA del clo-
roplasto y comprende reacciones cono-
cidas como el ciclo de Calvin, donde se
asimila CO2 y se forman la molécula base
de los nutrientes, el 3-Fosfogliceraldehí-
do. Ocurre en cuatro etapas:
1. Activación energética de la ribulosa
♦ La ribulosa -5 fosfato recibe la
transferencia de un fosfato a par-
tir del ATP, para convertirse en
ribulosa difosfato.
2. Fijación del CO2
♦ También llamado carboxilación
♦ La ribulosa difosfato reacciona
con el CO2 (cataliza la ribulosa
difosfato carboxilasa : rubisco)
formándose un azúcar inestable
de 6C (hexosa difosfato inestable)
que se rompe por acción del agua.
Se forman 2 triosas (3C) denomi-
nadas fosfoglicerato (PG), tam-
bién llamado ácido fosfoglicérico
(PGA).
3. Reducción
♦ Las moléculas de fosfoglicerato
son transformadas hasta fosfogli-
ceraldehído. El proceso incorpora
los hidrógenos del NADPH2 pro-
venientes de la fase luminosa.
4. Regeneración y obtención de glucosa
♦ Luego de 6CO2 fijados por 6 mo-
léculas de ribulosa, se forman 12
fosfogliceroaldehído (12 PGAL),
2 PGAL se transforman hasta
glucosa, los otros 10PGAL reac-
cionan entre sí, regenerando las 6
moléculas de ribulosa (30C). En
el proceso se pierde H2O.

10. Retroalimentación
1. Conjunto de tilacades: 3. La fase oscura se realiza en .
4.
2. Fase luminosa se realiza en .
Tres importancias de la fotosíntesis:
, ,
.

11. Importancia FOTOSÍNTESIS Producto
FASE LUMINOSA FASE OSCURA
Ubicación Ubicación
Etapas Etapas
Producto Producto
Verificando el aprendizaje
1. La proteína Z que participa en la fotólisis de H2O
contiene en sus estructuras al bioelemento:
a) Mg c) Co e) Zn
b) Fe d) Mn
2. Los citrocomos, en la mitocondria, forma parte
del sistema:
a) ATPasa
b) Transportador de electrones
c) Transportador de protones
d) Cuantosoma
e) Tilacoidal
3. La enzima NADP reductasa participa en .
a) fotoexitación
b) fotofosforilación
c) fotoreducción
d) ciclo de Calvin
e) fotólisis
Trabajando en clase

12. 4. El ingreso de protones a la matriz tilacoidal se
produce por un gradiente protónico creada por
.
a) el fotosistema I
b) el fotosistema II
c) el sistema de transporte de e-
d) la cantidad de ATP formado
e) el rompimiento de moléculas de agua
5. La ribulosa monofosfato sufre un proceso deno-
minado ACTIVACIÓN, con gasto de ATP, para
convertirse en ribulosa difosfato (RDP) la cual
sufre el proceso de para formar una he-
xosa altamente inestable. Además dicho proceso
se halla regulado por la enzima .
a) descarboxilación – rudisco
b) carbaminación – rudisco
c) carboxilación – rudisco
d) carboxilación – hexosaquirasa
e) deshidrogenación – hexosaiso
6. No sucede en la mitocondria:
a) Liberación de CO2
b) Formación de H2O
c) Obtención de piruvato
d) Ciclo de Krebs
e) Cadena respiratoria
7. La ganancia neta de ATP en la vida de Embden -
Meyerhoff es:
a) 2 ATP
b) 38 ATP
c) 36 ATP
d) 4 ATP
e) 32 ATP
8. Los cuantosomas son las unidades fotosintéticas a
nivel de los cuales se llevó a cabo:
a) Formación de CO2
b) Formación de fosfogliceraldihido
c) La reacción de Blackman
d) La fase oscura
e) La fase luminosa
9. Con respecto al fosfogliceraldehído, lo incorrecto
es:
a) Se forma antes de consumir CO2
b) Es la molécula base de alimentos
c) Se elabora en la fase oscura
d) Se obtiene por reducción
e) Su formación necesita ATP y NADPH2
10. En lafaseluminosadelafotosíntesis, no seproduce:
a) ATP
b) Fotólisis de H2O
c) NAPH2
d) CO2
e) Actividad de clorofila

13. Introdución
La fotosíntesis requiere agua y dióxido de carbono.
Por ello, podríamos pensar que una hoja ideal debería
tener un área superficial grande para interceptar
mucha luz solar y ser muy porosa para que el CO2 en
abundancia entre en la hoja desde el aire. En el caso
de las plantas terrestres, empero, la porosidad al CO2
de las hojas también permite que el agua se evapore
fácilmente. La pérdida de agua por las hojas es una
causa principal de tensión para las plantas terrestres
y puede incluso llegar a ser fatal.
Muchas plantas han desarrollado hojas que constituyen
una especie de acuerdo o termino medio en obtener
un abasto suficiente de CO2.
Tipos de fotosíntesis
◗ Fotosíntesis anoxigénica
Realizado por sulfobacterias, púrpuras verdes.
No se libera oxígeno porque no interviene el
H2O sino eL H2S, se libera S.
◗ Fotosíntesis oxigénica
Realizado por algas y plantas
El oxígeno liberado proviene de la fotólisis del
agua.
Puede ser C3 o C4, o plantas CAM.
el dióxido de carbono en azúcar. Estas moléculas
de seis átomos de carbono casi inmediatamente
se rompen en moléculas de tres carbonos, de ahí
el nombre C3, por los tres carbonos. Sin embar-
go, la rubisco también puede unirse al oxígeno en
lugar de dióxido de carbono, causando un proce-
so llamado fotorrespiración. Cuando se produce
la fotorrespiración, la resultante de dos carbonos
compuestos se exporta desde el cloroplasto y son
descompuestos; este proceso consume energía y
hace menos eficiente la fotosíntesis de la planta.
Ejemplos de plantas de C3: lapacho, algarrobo,
palo borracho, eucaliptus, pino, jacaranda, ceba-
da, las papas y los dientes de león, etc.
◗ Fotosíntesis C4
Cuando la fijación del CO2 atmosférico (1C) es
realizado por el fosfoenolpiruvato (3C). Se le lla-
ma C4 porque el compuesto formado tiene 4 car-
bonos y se le denomina ácido oxalacético.
En las plantas C4, los dos tipos diferentes de cé-
lulas están implicadas en la fotosíntesis. En el
primer grupo, las células de las vainas del haz se
forman alrededor de las venas de las hojas, mien-
tras que del otro grupo, las células del mesófilo,
se organizan alrededor de la capa de la envoltura
CO2 CO2
del paquete. El CO2 es capturado en las células
mesófilas, donde una enzima llamada PEP (por
ATP NADPH*
ATP
C4
CO2 NADPH*
sus siglas en inglés) carboxilasa, añade el CO2 a
Oxalacetato un compuesto llamado fosfoenolpiruvato (PEP)
CICLO DE
CLAVIN- C
C3 CICLO C4
CICLO DE
CLAVIN- C
para hacer un producto de cuatro carbonos. Este
BENSON- 3
Fosfoenol- DE MALATO BENSON- 3
BASHAM piruvato HATCH C
SLACK
Gliceral-
dehído
producto de cuatro carbonos se exporta a las cé-
Gliceral-
dehído
PIRUVATO fosfato
lulas de la vaina del haz, donde se descompone en
fosfato
6C ADP ATP 6C CO2, la enzima rubisco entonces toma este CO2 y
Glucosa
CÉLULA DEL MESÓFILO
◗ Fotosíntesis C3
+Pi
CÉLULA DEL MESÓFILO
Glucosa
CÉLULA DE LA VAINA
lo introduce en el ciclo de Calvin. A diferencia de
rubisco, la PEP carboxilasa tiene poca o ninguna
afinidad por el oxígeno, por lo que este proceso de
dos etapas ayuda a minimizar la extensión de la
En las plantas C3, una enzima llamada rubisco
juega un papel clave en la fotosíntesis. Esta enzi-
ma convierte las moléculas de dióxido de carbo-
no en un azúcar de cinco carbonos, comenzando
el primer paso en el ciclo de Calvin, que convierte
fotorrespiración al aumentar las concentraciones
de CO2 en las células de la vaina del haz, donde
el ciclo de Calvin se lleva a cabo. La etapa inicial
de fijación de CO2 y su liberación posterior son
denominados Ciclo de Hatch-Slack.
LA FOTOSÍNTESIS
2 2
BASHAM
3

14. Plantas C.A.M. (metabolismo ácido de
Crassuláceas)
Son plantas adaptadas para la vida en los climas secos,
puesto que la incorporación de CO2 solo ocurre en la
noche. El CO2 es fijado por el fosfoenolpiruvato (3C)
hasta compuestos de cuatro carbonos, como el ácido
Ejemplo de Crassulácea: Bryophyllum calycinum
Estas plantas habitan en regiones áridas y secas,
donde el factor limitante es agua, por lo que han
desarrollado un mecanismo adaptativo, que le ofrece
una ventaja ecológica como es el cierre de estomas en
el día y su apertura en la noche.
Ejemplos de plantas CAM
Aloe vera (sávila), Ananas comosus (piña), Aechmea
sp. (bromelias), Cattleya sp. (Orquídeas), Opuntia
basilaris.
FOTORRESPIRACIÓN
La enzima que incorpora CO2 al RuBP (ribulosa
málico que se acumula en la vacuola.
En el dia, los estomas están cerrados; sin embargo,
difosfato); en el ciclo de Calvin se denomina
carboxilasa de bifosfato de ribulosa. En condiciones
de baja concentración de CO2 y alta concentración de
se dispone de mucho CO2 para el ciclo de Calvin.
O2, esta enzima se une al O2 y de esa manera cataliza
la oxidación del RuBP primero a ácido glicólico,
Entonces, ¿cómo se obtiene CO2 durante el día? El
ácido malico (malato) almacenado es descarboxilado luego a CO2 en los peroxisomas.
y convertido en piruvato. La variación en la acidez de
las vacuolas fue descubierta en la especie Bryophyllum
calycinum que pertenece a la familia Crassulaceae y,
en consecuencia, se denominó metabolismo ácido de
crasuláceas (CAM).
La fotorrespiración ocurre durante los días muy
calurosos, soleados y secos, cuando los estomas se
cierran para impedir la pérdida de agua y se acumula
O2 en el interior de las hojas.
En algunos vegetales, la fotorrespiración es inhibida
por la vía C4.

15. FOTORRESPIRACIÓN
Cloroplasto
Competencia
entre O2 y CO2
O2
CO2
COOH
CH2O P
C = O
CHOH
CHOH
CH2O P
Ribulosa 1,5 - difosfato
3-fosfoglicerato CHOH
CH2O P
CICLO DE CALVIN
ADP
CH2O P
COOH
Fosfoglicolato
ATP
CH2OH Glicolato
COOH
Peroxisoma
Glicerato
COOH
CHOH
CH2OH
2 Glicina
CH2NH2
COOH
O2
H2O2
H2O
1/2 O2
Mitocondria
NH3
CO2
CH2OH
CHNH2
COOH
Serina

16. RESPIRACIÓN CELULAR
I. Importancia biológica
1. Es la fuente de CO2 natural, necesario para el
proceso fotosintético.
2. Es un proceso que permite la transformación
de la energía química en energía mecánica.
II. Definición
Es un proceso catabólico de tipo exergónico don-
de la energía química de enlace es transformada
en energía mecánica o calórica.
III. Tipos
Hay dos tipos: respiración aeróbica y respiración
anaeróbica.
RESPIRACIÓN ANAERÓBICA
1. Organismos: Bacterias y hongos del grupo de las
levaduras.
2. Ubicación: Citosol celular
A. Glucólisis
La glucólisis es una secuencia compleja de reac-
ciones que se efectúan en el citosol de una célula
mediante las cuales una molécula de glucosa se
desdobla en dos moléculas de ácido pirúvico (pi-
ruvato), este desdoblamiento produce una peque-
ña ganancia de energía de dos moléculas de ATP
y dos moléculas transportadoras de electrones (e
hidrogeniones) NADH2. La glucólisis en forma
energética comprende tres procesos secuenciales:
activación, oxidación y fosforilación, hasta con-
vertirse en ácido pirúvico.
En las activaciones de la glucosa, en una molécu-
la, ocurre en dos reacciones de catalización enzi-
mática, cada una de ellas utiliza energía de ATP.
Estas reacciones convierten una molécula relati-
vamente estable de glucosa en una molécula muy
reactiva de fructosa 1,6 difosfato (FDP). Formar
FDP le cuesta a la célula dos ATP, pero su consu-
mo inicial de energía es necesario para producir
mucho mayor energía al final.
Otro proceso es la transformación de PGAL hacia
ácido pirúvico, dos electrones de alta energía y un
hidrogenion se agregan al transportador de elec-
trones vacío NAD+; para formar el transportador
energizado NADH2 se produce dos moléculas de
PGAL por cada molécula de glucosa, de tal mane-
ra que se forman dos transportadores NADH2.
En los pasos para producir energía, las dos mo-
léculas de PGAL pasan por una serie de reaccio-
nes que terminan por producir dos moléculas de
ácido pirúvico, cada una a partir de PGAL. Dos
de estas reacciones están asociadas a las síntesis
de ATP, generan dos moléculas de ATP por cada
PGAL, para un total de cuatro ATP. Debido a que
se utilizan dos moléculas de ATP para activar a la
glucosa en el primer proceso, hay una ganancia
neta de solo dos ATP por cada molécula de glu-
cosa.
B. FERMENTACIÓN
Los electrones transportados en el NADH2 son
altamente energéticos, pero su energía puede uti-
lizar para formar ATP solo cuando hay oxígeno
disponible. Muchos organismos (especialmente
microorganismos) sobreviven en los intestinos de
los animales, en el suelo profundo, en sedimentos
que se encuentran bajo los lagos y océanos, o en
pantanos donde el oxígeno esté casi o totalmente
ausente. En condiciones anaeróbicas, la produc-
ción de NADH2 no es método de captura de
energía. De hecho es una forma de deshacerse de
los hidrogeniones y de los electrones producidos
durante el metabolismo de la glucosa en ácido pi-
rúvico. Pero este método representa un problema
para la célula, porque el NAD+ se utiliza como
aceptor de electrones e iones de hidrógeno para
formar NADH2. Sin una forma de regenerar el
NAD+ y para deshacerse de los electrones e iones
de hidrógeno, la glocólisis tendría que detenerse
una vez que se hubiera agotado la concentración
de NAD+.
La fermentación soluciona este problema al per-
mitir que el piruvato actúe como el aceptor final
de electrones y de iones hidrógeno, a partir de
NADH2. Así el NAD+ se regenera para su uso
en la glucólisis posterior. Hay dos tipos principa-
les de fermentación; una convierte el piruvato en
ácido láctico (lactato) y la otra en dióxido de car-
bono y etanol.
Advertencia pre
No olvides que los estomas de las plantas
CAM se abren solo de noche.

17. ATP ADP
ATP ADP
(dihidroxiacetona - fosfato)
NAD*
Pi NADH
ADP ATP
H2
O
ADP ATP
Ácido pirúvico
PGAL
PEP
Ácido 2 fosfoglicérico
Ácido 3 fosfoglicérico
Ácido 1,3 difosfoglicérico
DHAP
Fructosa 1,6 - difosfato
Fructosa 6 - fosfato
Glucosa 6 - fosfato
Glucosa

18. Retroalimentación
1. Son organelas que participan en la fotorespira-
ción:
, ,
2. Menciona tres ejemplos de plantas C4:
, ,
3. Lascrassulaceastienenlos
cerrados durante el día y en
la noche.
4. Menciona tres ejemplos de crassulaceas:
, ,
Trabajando en clase

19. 1. Es la planta en la cual se descubrió la variación de
la acidez en las vacuolas:
a) Salmonella typi
b) Solanumtuberosum
c) Cantua buxifolia
d) Bryophyllum calycinum
e) Periplaneta americana
2. Un ejemplo de plantas C3 sería el grupo de .
a) Crasssulaceas
b) Pteridofitas
c) Monocotiledóneas
d) Dicotiledóneas
e) Briofitas
3. Compuesto quimico que fija el CO2 en las plantas
CAM:
a) Ribosima
b) Ribulosa monofosfato
c) Ribulosa bifosfato
d) Fosfoenolpiruvato
e) Estoma
4. Son ejemplos de plantas C4:
a) Crasssulaceas
b) Pteridofitas
c) Gramíneas
d) Todas las dicotiledóneas
e) Briofitas
5. Si se agota el O2 en la célula muscular, esta, al rea-
lizar su metabolismo, producirá:
(UNALM, 2005-II)
a) CO2 y H2O
b) Acetaldehído y 2 ATP
c) Lactato y NADH2
d) Etanol y CO2
e) 38 ATP
6. Es cierto acerca de las bacterias del azufre:
a) Son fotolitótrofas
b) No requieren de CO2
c) Tienen nutrición heterótrofa
d) Son autótrofas
e) Oxidan sustancias orgánicas
7. En plantas como el Bryophyllum calycinum, se
obtiene CO2 durante el día mediante:
a) Degradación de glucosa
b) Descarboxilación del malato
c) Fosforilación del piruvato
d) Síntesis de gliceraldheído
e) Descarboxilacion del fosfoenolpiruvato
8. Señala en qué regiones habitan las plantas CAM.
a) Tropicales
b) Áridas
c) Húmedas
d) Secas
e) b y d
9. Señala en qué lapso las plantas como el cactus li-
bran gases:
a) Día
b) Mañana
c) Noche
d) Tarde
e) Mediodía
10. La glucólisis forma dos piruvatos, estos, al entrar
a la mitocondria, se convierten en .
(UNALM, 2008-I)
a) NADH2
b) ATP
c) Acetil CoA
d) Citrato
e) FADH
Verificando el aprendizaje