TEMA 1 LA BIOLOGÍA

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• Se produce una recombinación de la información genética.
• La meiosis origina una gran variación de gametos debido al entrecruzamiento
de segmentos de los cromosomas homólogos.
Metabolismo celular: Es la conversión química de los nutrientes en el interior de
las células, tiene dos componentes complementarios:
• Catabolismo, que es el desdoblamiento o degradación de moléculas en
componentes más pequeños. Comprende a la respiración celular (aeróbica y
anaeróbica) y la fermentación.
• Anabolismo, que es la síntesis de moléculas complejas a partir de
componentes más sencillos. Comprende a la fotosíntesis y quimiosíntesis.
Las células realizan muchas reacciones anabólicas para producir sustancias útiles
que ayudan a mantener la vida de la célula o del organismo del que forman parte,
por lo tanto, las células deben obtener continuamente energía del ambiente y
usarla en la síntesis de ATP.
1. Respiración celular: Se entiende por respiración celular al proceso
catabólico mediante el cual, las células generan ATP a través de una serie de
reacciones REDOX en los que el aceptor final de electrones es un compuesto
inorgánico. Se presentan dos tipos de respiración:
• Respiración Aeróbica, se caracteriza porque el aceptor final de
electrones es el oxígeno molecular.
• Respiración Anaeróbica, se caracteriza porque el aceptor final de
electrones es una molécula inorgánica distinta al oxígeno.
A. Respiración Aeróbica: La mayoría de las células de plantas, animales,
protistas, hongos y bacterias utilizan la respiración aeróbica para obtener
energía a partir de la glucosa, la cual queda resumida en la siguiente
reacción:
C 6H 12O 6 + 6O 2 + 6 H 2O = 6 CO 2 + 12 H 2O + energía (ATP)
Las reacciones químicas de la respiración aeróbica de la glucosa se
pueden agrupar en cuatro etapas.
a) Glucólisis: En donde la molécula de glucosa de 6 carbonos se
convierte en dos moléculas de piruvato de 3 carbonos con la
formación de ATP y NADH. Se lleva a cabo en el citoplasma de todas
las células, hay ganancia de dos ATP y 2 NADH, no requiere oxígeno
y se da en condiciones aeróbicas y anaeróbicas.
b) Formación de Acetil CoA: En donde cada molécula de piruvato
entra en la mitocondria y se oxida en una molécula de 2 carbonos
(acetato) que se combina con CoA, formando Acetil CoA; se
produce NADH y se libera dióxido de carbono como producto de
desecho.
c) Ciclo del Acido citrico: En donde el acetato del acetil coenzima A
se combina con una molécula de cuatro átomos de carbono, el
oxalacetato, y se forma una molécula de 6 carbonos, el citrato. En el
transcurso del ciclo, el citrato experimenta una sucesión de
transformaciones químicas y se transforma en oxalacetato
completándose el ciclo. Se produce 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH 2 y se
libera dióxido de carbono como producto de desecho.
d) Sistemas de transporte de electrones: Los electrones extraídos de
la glucosa durante las etapas precedentes se transfieren del NADH y
FADH 2 a una cadena de compuestos aceptores de electrones.
Rendimiento total de energía
• En la glucólisis, la glucosa se activa con la adición de dos moléculas
de ATP y se convierte por último en dos piruvatos + 2 NADH +
4ATP, con la generación neta de dos moléculas de ATP.
• Las dos moléculas de piruvato se metabolizan en 2 acetil CoA + 2
CO 2 + 2 NADH
• En el ciclo del ácido cítrico, las dos moléculas de acetil CoA se
transforma en 4 CO 2 + 6 NADH + 2 FADH 2 + 2 ATP
• La oxidación del NADH en el sistema de transporte de electrones
genera 3 moléculas de ATP por cada NADH y la oxidación de cada
molécula de FADH 2 genera 2 ATP. Si se suman todas las moléculas
de ATP producidas se puede observar que en el metabolismo
aerobio completo de una molécula de glucosa produce como máximo
de 36-38 moléculas de ATP.
B. Respiración Anaeróbica: Algunos tipos de bacterias que viven en el
suelo o en aguas estancadas, donde el aporte de oxígeno es escaso,
realizan exclusivamente la respiración anaerobia, que es similar a la
aerobia en el hecho de que transfieren electrones de la glucosa al NADH,
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