AnabolismoAnabolismo

FotosíntesisFotosíntesis

Fase LuminosaFase Luminosa

Captación de la Luz solarCaptación de la Luz solar Fotólisis del aguaFotólisis del agua Desprendimiento de OxígenoDesprendimiento de Oxígeno Reducción del NADPReducción del NADP Síntesis de ATPSíntesis de ATP Se realiza en los tilacoidesSe realiza en los tilacoides

Primer dador de ePrimer dador de e¯̄

FotosistemasFotosistemas

Flujo acíclicoFlujo acíclico

Flujo cíclicoFlujo cíclico

Flujo AcíclicoFlujo Acíclico

Fotólisis del aguaFotólisis del agua Reducción del NADPReducción del NADP Síntesis de ATPSíntesis de ATP

Flujo CíclicoFlujo Cíclico Síntesis de ATPSíntesis de ATP

Fase oscura: Ciclo de Fase oscura: Ciclo de CalvínCalvín

Reducción del COReducción del CO22

Oxidación del NAPHOxidación del NAPH22

Consumo de ATPConsumo de ATP Síntesis de glucosaSíntesis de glucosa Se realiza en el EstromaSe realiza en el Estroma

EntradasEntradas6 C06 C022

6 Ribulosa 1-5dP6 Ribulosa 1-5dP18 ATP18 ATP12 NADPH12 NADPH22

SalidasSalidas1 glucosa1 glucosa6 ribulosas 1-5dp6 ribulosas 1-5dp18 ADP18 ADP12 NADP12 NADP

Etapas del ciclo de Calvin-BensonEtapas del ciclo de Calvin-Benson

Fijación del COFijación del CO22

Carboxilación de la Ribulosa 1-5 dPCarboxilación de la Ribulosa 1-5 dP Reducción Reducción Síntesis de glucosaSíntesis de glucosa Regeneración de la Regeneración de la

RibulosaRibulosa

12 Ácido 3-fosfoglicérico

+ 6 H2O

6 CO2

6 RuDP

12 Ácido 1,3-difosfoglicérico

12 ATP

12 NADPH

12 Pi

12 Gliceraldehido-3-fosfato

GLUCOSA

Ruta de las Pentosas

fosfato

6 ATP

6 Ribulosa 6-fosfato

REGENERACIÓN

12 ADP

FIJACIÓN

REDUCCIÓN

CARBOXILACIÓN

12 NADP+

6 ADP

Balance de la fotosíntesisBalance de la fotosíntesis

LuzLuz

6 CO6 CO22 + 12 H + 12 H22O CO C66HH1212OO6 6 + 6 O + 6 O2 2 + 6 + 6

HH22OO

Fotorrespiración y plantas C4Fotorrespiración y plantas C4

CLOROPLASTO

PEROXISOMA

MITOCONDRIA

2 Ribulosa 1,5-difosfato (5C)

Glicerato (3C)

2 2-fosfoglicolato (2C)

2 3-fosfoglicerato (3C)

2 Glicolato (2C)

2 H2O

2 Glicolato (2C)2Pi

ATP

ADP

2O2

Hidroxipiruvato (3C)

Serina (3C)

NADH

Glicerato (3C)

NAD+2 O2

2 Glioxilato (2C)

2 H2O2

2 Glutamato-cetoglutarato

2 Glicina (2C)

Glicina (2C) Serina (3C)NAD+

NADH

CO2 NH3+

Glicina (2C)H2O +H4-folato

MetilenoH4-folato

Fotorrespiración o ciclo C2

3-fosfoclicerato (3C)+

Plantas C4

Célula de lavaina del haz

Célula delmesófilo

Espacioaéreo

Oxalacetato

AMP + PPi

ATP + Pi

PEPPiruvato

Malato

NADPH

NADP+

Malato

Piruvato

NADPH

NADP+

CO2

PGARuBP

ALMIDÓNSACAROSA

Ciclo deCalvin

CO2

CO2

CO2

CO2CO2

CO2

CO2

CO2

CO2

CO2CO2

CO2

CO2

CO2

PEP carboxilasa

RuBisCO

Oxalacético

Málico

CLOROPLASTO

NADPH

NADP+

Málico

Pirúvico

NADP*

NADPHCO2

Ciclo deCalvin

CLOROP.

MITOCONDRIA

CLOROP.

Aspártico

Oxalacético

Glutamato

cetoglutarato

Aspártico

Oxalacético

Glutamato

cetoglutarato

NADH NAD+Málico

NADH

NAD+

Pirúvico

Pirúvico

Pirúvico CO2

CO2

CO2

Pi

PEP carboxilasa

ATP

AMP

PEP

CÉLULA LA VAINA DEL HAZ: CITOPLASMA

CÉLULA DEL MESÓFILO: CITOPLASMA

Factores que influyen en Factores que influyen en la fotosíntesisla fotosíntesis

Intensidad LuminosaIntensidad Luminosa

TemperaturaTemperatura

Cantidad de C0Cantidad de C022

Cantidad de 0Cantidad de 022

HumedadHumedad

La falta de agua y la escasez de humedad La falta de agua y la escasez de humedad en el aire reducen el rendimiento en el aire reducen el rendimiento fotosintético.fotosintético.

No hay fotólisis, reducción del NADPHNo hay fotólisis, reducción del NADPH Cierre de estomas, dificulta la entrada Cierre de estomas, dificulta la entrada

de CO2 y la salida de oxígeno, de CO2 y la salida de oxígeno, aumenta la fotorespiraciónaumenta la fotorespiración

Tipo de LuzTipo de LuzEl mayor rendimiento se produce en las regiones rojas y El mayor rendimiento se produce en las regiones rojas y

azul del espectro luminoso. La clorofila α y la clorofila β azul del espectro luminoso. La clorofila α y la clorofila β absorben la energía lumínica en la región azul y roja absorben la energía lumínica en la región azul y roja del del espectro.

Los pigmentos del complejo antena captan la luz en Los pigmentos del complejo antena captan la luz en diferentes longitudes de onda, los carotenos y diferentes longitudes de onda, los carotenos y xantofilas en la azul, las ficocianinas en la naranja y las xantofilas en la azul, las ficocianinas en la naranja y las ficoeritrinas en la verde. Estos pigmentos traspasan la ficoeritrinas en la verde. Estos pigmentos traspasan la energía a las moléculas diana y permiten la utilización energía a las moléculas diana y permiten la utilización de las diferentes longitudes de onda. de las diferentes longitudes de onda.

En el caso de que la longitud de onda superase los 680 En el caso de que la longitud de onda superase los 680 nm, no actúa el fotosistema II con la consecuente nm, no actúa el fotosistema II con la consecuente reducción del rendimiento fotosintético al existir reducción del rendimiento fotosintético al existir únicamente la fase luminosa cíclica.únicamente la fase luminosa cíclica.

QuimiosíntesisQuimiosíntesis

Plantas

Hongos y bacterias

Bacterias incoloras del azufreBacterias incoloras del azufre

HH22S + 1/2 O2 S + 1/2 O2 S + H2O + Energía (50 kcal/mol) S + H2O + Energía (50 kcal/mol)2 S + 3 O2 S + 3 O22 + 2 H + 2 H22O O 2 SO42- + 4 H+ + Energía (119kcal/mol) 2 SO42- + 4 H+ + Energía (119kcal/mol)

Bacterias del nitrógenoBacterias del nitrógeno - Bacterias nitrosificantes. Transforman amoniaco en nitritos. - Bacterias nitrosificantes. Transforman amoniaco en nitritos. NitrosomonasNitrosomonas: :

2 NH2 NH33 + 3 O + 3 O22 2 NO 2 NO22- + 2 H+ + 2 H- + 2 H+ + 2 H22O + Energía (65 kcal/mol)O + Energía (65 kcal/mol)

- Bacterias nitrificantes. Transforman nitritos en nitratos. - Bacterias nitrificantes. Transforman nitritos en nitratos. Nitrobacter:Nitrobacter:

N0N022 + 1/2O + 1/2O22 NO NO33- + Energía (18 kcal/mol)- + Energía (18 kcal/mol)

Bacterias del hierroBacterias del hierro. Oxidan compuestos ferrosos (Fe2+) a férricos . Oxidan compuestos ferrosos (Fe2+) a férricos (Fe3+). (Fe3+).

2 FeCO2 FeCO33 + 3 H + 3 H22O + 1/2 OO + 1/2 O22 2 Fe(OH) 2 Fe(OH)33 + 2 CO + 2 CO22 + Energía (40 + Energía (40 kcal/mol) kcal/mol)

Bacterias del hidrógeno. pueden utilizar el hidrógeno molecular: Bacterias del hidrógeno. pueden utilizar el hidrógeno molecular:

H2 + 1/2 O2 H2 + 1/2 O2 H20 + Energía (57 kca/mol) H20 + Energía (57 kca/mol)

ANABOLISMO DE GLÚCIDOSANABOLISMO DE GLÚCIDOS 1. 1. Obtención de glucosaObtención de glucosa. Puede hacerse mediante dos . Puede hacerse mediante dos

procesos:procesos:

GluconeogénesisGluconeogénesis. Formación de glucosa a partir de pequeñas . Formación de glucosa a partir de pequeñas moléculas precursoras, obtenidas a partir del alimento o por la moléculas precursoras, obtenidas a partir del alimento o por la degradación catabólica de las propias reservas. Se da en todas las degradación catabólica de las propias reservas. Se da en todas las células.células.

A partir del ciclo de CalvinA partir del ciclo de Calvin. Se obtiene gliceraldehído 3-fosfato, que . Se obtiene gliceraldehído 3-fosfato, que puede transformarse en glucosa siguiendo los mismos pasos del final puede transformarse en glucosa siguiendo los mismos pasos del final de la gluconeogénesis. Sólo se da en las células autótrofasde la gluconeogénesis. Sólo se da en las células autótrofas..

22. . Obtención de polímeros de glucosa o de otras hexosasObtención de polímeros de glucosa o de otras hexosas. .

Síntesis de almidón en las vegetales: Amilogénesis. Síntesis de almidón en las vegetales: Amilogénesis. Síntesis de glucógeno en las células animales: GlucogenogénesisSíntesis de glucógeno en las células animales: Glucogenogénesis

Metabolismo general de los Metabolismo general de los GlúcidosGlúcidos

Almacén en hígado y

músculos

Sangre y cerebro

glucólisis

glucogenogénesis

hidrólisis de glucógeno

gluconeo-génesis

Almacén en hígado y

músculos

Almacén en hígado y

músculos

GluconeogénesisGluconeogénesis

ocurre principalmente en el hígado para fabricar glucosa para

la sangre

Almacén en hígado y

músculos

glucogenogénesis

sangre

Acido LácticoAcido Láctico

AminoácidosAminoácidos Acido PirúvicoAcido Pirúvico

Acido OxalacéticoAcido Oxalacético

Oxalacético Málico

Málico

Oxalacético

Fosfoenolpirúvico

Glucosa Fructosa

Triglicéridos GlicerinaRuta inversa de la glucólisis

mitocondria

ATP

Acido Pirúvico Glucosa

ADPATP

Acido Pirúvico Glucosa

ADP

GluconeogénesisGluconeogénesis

GlucogenogénesisGlucogenogénesis Activación de la glucosa 6-P con UTPActivación de la glucosa 6-P con UTP Formación de UDP-glucosaFormación de UDP-glucosa Unión de la UDP-glucosa a un resto de Unión de la UDP-glucosa a un resto de

glucógeno mediante enlace glucógeno mediante enlace αα 1→4 1→4 Formación de un resto de Glucógeno Formación de un resto de Glucógeno

+1Glucosa, + 2 +3 …..+1Glucosa, + 2 +3 ….. Ramificación de la cadena con enlaces Ramificación de la cadena con enlaces

αα 1→6. 1→6.

AmilogénesisAmilogénesis

Sigue los mismos pasos que la Sigue los mismos pasos que la glucogenogénesis pero es el ATP el glucogenogénesis pero es el ATP el nucleótido activador de la glucosanucleótido activador de la glucosa

Anabolismo de LípidosAnabolismo de Lípidos

Obtención de glicerinaObtención de glicerina a partir de la dietaa partir de la dieta síntesis de nuevosíntesis de nuevo

Obtención de ácidos grasosObtención de ácidos grasos a partir de la dietaa partir de la dieta síntesis de nuevosíntesis de nuevo

Reacción de esterificaciónReacción de esterificación

Obtención de GlicerinaObtención de Glicerina

Obtención de ácidos grasosObtención de ácidos grasos1. Obtención de Acetil-CoA1. Obtención de Acetil-CoA

Formación de acetil-CoAFormación de acetil-CoA

Obtención de Ácidos grasosObtención de Ácidos grasos

Acetil CoA (2C)+ Bicarbonato Malonil Coa (3C)Acetil CoA (2C)+ Bicarbonato Malonil Coa (3C) Condensación Malonil CoA + Acetil CoaCondensación Malonil CoA + Acetil Coa Molécula de 4 C + pérdida de 1 COMolécula de 4 C + pérdida de 1 CO2 2

Reducción, Hidratación, ReducciónReducción, Hidratación, Reducción Acido graso de 4 CAcido graso de 4 C

Acido graso de 4 C + Malonil CoA (3C)Acido graso de 4 C + Malonil CoA (3C) CondensaciónCondensación Molécula de 6 C + pérdida de 1 COMolécula de 6 C + pérdida de 1 CO22

Reducción, Hidratación……….Reducción, Hidratación……….

Síntesis de TriglicéridosSíntesis de Triglicéridos

Síntesis de proteínasSíntesis de proteínas

Obtención de aminoácidosObtención de aminoácidos DietaDieta De nuevoDe nuevo

Unión de los aminoácidos y formación de Unión de los aminoácidos y formación de proteínasproteínas

Síntesis de novo de aminoácidosSíntesis de novo de aminoácidos

Síntesis de Ácidos NucleicosSíntesis de Ácidos Nucleicos

OBTENCIÓN DE NUCLEÓTIDOSOBTENCIÓN DE NUCLEÓTIDOS

dietadieta

de nuevode nuevo SÍNTESIS DE ÁCIDOS NUCLEICOSSÍNTESIS DE ÁCIDOS NUCLEICOS