Anabolismo

Fotosíntesis

Fase Luminosa Captación de la Luz solar Fotólisis del agua Desprendimiento de Oxígeno Reducción del NADP Síntesis de ATP Se realiza en los tilacoides

Primer dador de e¯

Fotosistemas

Flujo acíclico

Flujo cíclico

Flujo Acíclico Flujo Cíclico Fotólisis del agua Reducción del NADP Síntesis de ATP Flujo Cíclico

Fase oscura: Ciclo de Calvín Reducción del CO2 Oxidación del NAPH2 Consumo de ATP Síntesis de glucosa Se realiza en el Estroma

Entradas 6 C02 6 Ribulosa 1-5dP 18 ATP 12 NADPH2 Salidas 1 glucosa 6 ribulosas 1-5dp 18 ADP 12 NADP

Etapas del ciclo de Calvin-Benson Fijación del CO2 Carboxilación de la Ribulosa 1-5 dP Reducción Síntesis de glucosa Regeneración de la Ribulosa

REGENERACIÓN 6 RuDP + 6 H2O 6 CO2 6 ADP 6 ATP 12 Ácido 3-fosfoglicérico 12 ATP 12 ADP 6 Ribulosa 6-fosfato 12 Ácido 1,3-difosfoglicérico FIJACIÓN CARBOXILACIÓN REDUCCIÓN Ruta de las Pentosas fosfato 12 NADPH 12 NADP+ 12 Gliceraldehido-3-fosfato 12 Pi GLUCOSA

Balance de la fotosíntesis Luz 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Fotorrespiración y plantas C4

Fotorrespiración o ciclo C2 CLOROPLASTO PEROXISOMA MITOCONDRIA + 2 Ribulosa 1,5-difosfato (5C) 3-fosfoclicerato (3C) + 2O2 2 2-fosfoglicolato (2C) 2 3-fosfoglicerato (3C) CLOROPLASTO ADP 2 H2O ATP 2 Glicolato (2C) 2Pi Glicerato (3C) 2 Glicolato (2C) Glicerato (3C) NAD+ 2 O2 2 Glioxilato (2C) 2 H2O2 NADH PEROXISOMA Hidroxipiruvato (3C) 2 Glutamato 2 a-cetoglutarato 2 Glicina (2C) Serina (3C) Glicina (2C) Serina (3C) NAD+ H4-folato Glicina (2C) H2O + MITOCONDRIA NADH Metileno H4-folato CO2 NH3 +

Plantas C4 PEP carboxilasa RuBisCO NADP+ Célula de la vaina del haz NADPH Espacio aéreo PEP carboxilasa RuBisCO Malato CO2 Piruvato CO2 RuBP Ciclo de Calvin PGA ALMIDÓN SACAROSA CO2 Malato NADPH NADP+ Oxalacetato Piruvato PEP Plantas C4 AMP + PPi Célula del mesófilo ATP + Pi

CÉLULA DEL MESÓFILO: CITOPLASMA CÉLULA LA VAINA DEL HAZ: CITOPLASMA CLOROPLASTO CO2 CLOROP. PEP carboxilasa Oxalacético Oxalacético PEP NADPH Glutamato Pi AMP NADP+ a-cetoglutarato ATP Málico Aspártico Pirúvico CLOROP. Pirúvico CO2 Málico NADP* Aspártico Glutamato NADH CO2 NADPH a-cetoglutarato NAD+ Pirúvico Oxalacético Málico NADH NAD+ Ciclo de Calvin MITOCONDRIA Pirúvico CO2 CÉLULA LA VAINA DEL HAZ: CITOPLASMA

Factores que influyen en la fotosíntesis

Intensidad Luminosa

Temperatura

Cantidad de C02

Cantidad de 02

Humedad La falta de agua y la escasez de humedad en el aire reducen el rendimiento fotosintético. No hay fotólisis, reducción del NADPH Cierre de estomas, dificulta la entrada de CO2 y la salida de oxígeno, aumenta la fotorespiración

Tipo de Luz El mayor rendimiento se produce en las regiones rojas y azul del espectro luminoso. La clorofila α y la clorofila β absorben la energía lumínica en la región azul y roja del espectro. Los pigmentos del complejo antena captan la luz en diferentes longitudes de onda, los carotenos y xantofilas en la azul, las ficocianinas en la naranja y las ficoeritrinas en la verde. Estos pigmentos traspasan la energía a las moléculas diana y permiten la utilización de las diferentes longitudes de onda. En el caso de que la longitud de onda superase los 680 nm, no actúa el fotosistema II con la consecuente reducción del rendimiento fotosintético al existir únicamente la fase luminosa cíclica.

Quimiosíntesis Plantas Hongos y bacterias

Bacterias incoloras del azufre Bacterias incoloras del azufre H2S + 1/2 O2  S + H2O + Energía (50 kcal/mol) 2 S + 3 O2 + 2 H2O  2 SO42- + 4 H+ + Energía (119kcal/mol) Bacterias del nitrógeno - Bacterias nitrosificantes. Transforman amoniaco en nitritos. Nitrosomonas: 2 NH3 + 3 O2  2 NO2- + 2 H+ + 2 H2O + Energía (65 kcal/mol) - Bacterias nitrificantes. Transforman nitritos en nitratos. Nitrobacter: N02 + 1/2O2  NO3- + Energía (18 kcal/mol) Bacterias del hierro. Oxidan compuestos ferrosos (Fe2+) a férricos (Fe3+). 2 FeCO3 + 3 H2O + 1/2 O2  2 Fe(OH)3 + 2 CO2 + Energía (40 kcal/mol) Bacterias del hidrógeno. pueden utilizar el hidrógeno molecular: H2 + 1/2 O2  H20 + Energía (57 kca/mol)

ANABOLISMO DE GLÚCIDOS 1. Obtención de glucosa. Puede hacerse mediante dos procesos: Gluconeogénesis. Formación de glucosa a partir de pequeñas moléculas precursoras, obtenidas a partir del alimento o por la degradación catabólica de las propias reservas. Se da en todas las células. A partir del ciclo de Calvin. Se obtiene gliceraldehído 3-fosfato, que puede transformarse en glucosa siguiendo los mismos pasos del final de la gluconeogénesis. Sólo se da en las células autótrofas. 2. Obtención de polímeros de glucosa o de otras hexosas. Síntesis de almidón en las vegetales: Amilogénesis. Síntesis de glucógeno en las células animales: Glucogenogénesis

Metabolismo general de los Glúcidos Sangre y cerebro glucogenogénesis Almacén en hígado y músculos Almacén en hígado y músculos Almacén en hígado y músculos hidrólisis de glucógeno glucólisis gluconeo-génesis

Almacén en hígado y músculos Gluconeogénesis ocurre principalmente en el hígado para fabricar glucosa para la sangre sangre glucogenogénesis Almacén en hígado y músculos

Aminoácidos Acido Pirúvico Acido Oxalacético Oxalacético Málico mitocondria Acido Láctico Aminoácidos Acido Pirúvico Acido Oxalacético Oxalacético Málico Málico Oxalacético Fosfoenolpirúvico ATP Acido Pirúvico Glucosa ATP Acido Pirúvico Glucosa ADP ADP Ruta inversa de la glucólisis Triglicéridos Glicerina Glucosa Fructosa

Gluconeogénesis

Glucogenogénesis Activación de la glucosa 6-P con UTP Formación de UDP-glucosa Unión de la UDP-glucosa a un resto de glucógeno mediante enlace α 1→4 Formación de un resto de Glucógeno +1Glucosa, + 2 +3 ….. Ramificación de la cadena con enlaces α 1→6.

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

Anabolismo de Lípidos Obtención de glicerina a partir de la dieta síntesis de nuevo Obtención de ácidos grasos Reacción de esterificación

Obtención de Glicerina

Obtención de ácidos grasos 1. Obtención de Acetil-CoA

Formación de acetil-CoA

Obtención de Ácidos grasos Acetil CoA (2C)+ Bicarbonato Malonil Coa (3C) Condensación Malonil CoA + Acetil Coa Molécula de 4 C + pérdida de 1 CO2 Reducción, Hidratación, Reducción Acido graso de 4 C Acido graso de 4 C + Malonil CoA (3C) Condensación Molécula de 6 C + pérdida de 1 CO2 Reducción, Hidratación……….

Síntesis de Triglicéridos

Síntesis de proteínas Obtención de aminoácidos Dieta De nuevo Unión de los aminoácidos y formación de proteínas

Síntesis de novo de aminoácidos

Síntesis de Ácidos Nucleicos OBTENCIÓN DE NUCLEÓTIDOS dieta de nuevo SÍNTESIS DE ÁCIDOS NUCLEICOS