Tema 3 Los seres vivos y la energía. INTERCAMBIO DE MATERIA ENTRE LA CÉLULA Y EL MEDIO

Presentación del tema: "Tema 3 Los seres vivos y la energía. INTERCAMBIO DE MATERIA ENTRE LA CÉLULA Y EL MEDIO"— Transcripción de la presentación:

1 Tema 3 Los seres vivos y la energía

2 INTERCAMBIO DE MATERIA ENTRE LA CÉLULA Y EL MEDIO http://www.flickr.com/photos/20013727@N02/

3 1. Intercambio de materia entre la célula y el medio La célula intercambia de manera constante sustancias con el medio, tanto para su funcionamiento como para eliminar sustancias de desecho. RECUERDA: LA MEMBRANA CONTROLA QUÉ ENTRA Y QUÉ SALE DE LA CÉLULA. EN ESTA FUNCIÓN LA CÉLULA EMPLEA MUCHA ENERGÍA La célula intercambia de manera constante sustancias con el medio, tanto para su funcionamiento como para eliminar sustancias de desecho. RECUERDA: LA MEMBRANA CONTROLA QUÉ ENTRA Y QUÉ SALE DE LA CÉLULA. EN ESTA FUNCIÓN LA CÉLULA EMPLEA MUCHA ENERGÍA Tipos de Intercambio - Transporte Pasivo - Difusión simple - Difusión facilitada - Difusión por canales - Ósmosis -Transporte Activo - Transporte activo primario - Transporte activo secundario o cotransporte - Endocitosis y Exocitosis Tipos de Intercambio - Transporte Pasivo - Difusión simple - Difusión facilitada - Difusión por canales - Ósmosis -Transporte Activo - Transporte activo primario - Transporte activo secundario o cotransporte - Endocitosis y Exocitosis ¿Es la membrana permeable? ¿A qué? ¿El movimiento de la sustancia es a favor o en contra de gradiente? ¿La célula emplea energía en el intercambio? ¿Existen canales para el movimiento de sustancias? ¿Son generalista o específicos? ¿Influye el tamaño de la sustancia en la forma de transporte a través de la membrana? ¿Presenta la membrana un sistema que permita el transporte?

4 1. Intercambio de materia entre la célula y el medio: Transporte pasivo Difusión - Movimiento a favor de gradiente (sin gasto de energía) de una sustancia para la cual la membrana celular es permeable - Intercambio de gases y algunos nutrientes Tipos de Difusión -Simple: la sustancia es capaz de atravesar la membrana por sí sola, bien porque es muy pequeña y/o soluble en lípidos, bien porque utiliza un canal de membrana - Facilitada: la sustancia es transportada a través de la membrana por una proteína transportadora - Canales: la membrana dispone de canales que permiten ala sustancia atravesar la membrana Ósmosis - Difusión de moléculas de agua a través de una membrana semipermeable. El agua se mueve desde una solución hipotónica a una hipertónica, buscando que ambas sean isotónicas - ¿Cómo se enfrentan la célula animal y vegetal a medios hipertónicos o hipotónicos?

5 1. Intercambio de materia entre la célula y el medio: Transporte activo Las células mueven sustancias en contra de gradiente, y por tanto, con gasto de energía Tipos de transporte activo - PRIMARIO - COTRANSPORTE Endocitosis y Exocitosis

6 Introducción al metabolismo

7 Catabolismo Anabolismo METABOLISMO

8 Características de las reacciones metabólicas Las reacciones metabólicas están catalizadas por enzimas que disminuyen la energía de activación necesaria

9 Características de las reacciones metabólicas Las reacciones metabólicas se organizan en rutas, en las que los productos de una reacción son los sustratos de la siguiente

10 Características de las reacciones metabólicas La producción o consumo de energía en una reacción metabólica está asociado a la síntesis o hidrólisis del ATP

11 Características de las reacciones metabólicas Muchas reacciones metabólicas son reacciones de oxidación-reducción

12 http://www.flickr.com/photos/jrogich / Cristales de alfa-galactosidasa ENZIMAS

13 Cuestiones generales sobre los enzimas Son catalizadores biológicos, que facilitan la transformación de uno o más sustratos en uno o más productos Un enzima es una proteína. Hay proteínas que necesitan para realizar su función enzimática, la ayuda de iones y/o otras moléculas orgánicas. ENZIMA = CADENA/S POLIPEPTÍDICA/S + ION / MOLÉCULA ORGÁNICA (COFACTOR/GRUPO PROSTÉTICO) De un enzima nos interesa conocer su VELOCIDAD DE REACCIÓN

14 Cuestiones generales sobre los enzimas Los enzimas juegan un papel muy importante en un amplio abanico de procesos industriales. Tienen uso en otros muchos camposcampos

15 Modo de acción de un enzima http://www.youtube.com/watch?v=AKyyvuOmXq0&list=PL6EF5B1A17CC028CE &index=6&feature=plpp_video

16 Principales propiedades de los enzimas -Son proteínas, aunque pueden necesitar de la presencia de un cofactor o un grupo prostetico - Son específicas - No se consumen en la reacción - Son sensibles a la temperatura y al pH, pudiendo llegar a desnaturalizarse - Son catalizadores muy eficientes - Pueden ser reguladas (de diferentes maneras por ejemplo, por la concentración de sustrato y/o de producto, por la temperatura, por el pH, por moléculas inhibidoras, etc)

17 Incorporación y gasto de energía en los Seres Vivos Relación entre la Fotosíntesis (producción de materia orgánica) y la Respiración Celular (uso de materia orgánica para la obtención de energía)

18 Fotosíntesis http://www.flickr.com/photos/41380738@N05/4692607198/

19 Fotosíntesis

20 Fase Luminosa: http://vcell.ndsu.edu/animations/photosynthesis/movie-flash.htmhttp://vcell.ndsu.edu/animations/photosynthesis/movie-flash.htm Fotosíntesis Dos fases: una luminosa (dependiente de la luz) y una oscura (no dependiente de la luz)

21 Fotosíntesis

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23 Balance energético de la fotosíntesis: La fase luminosa de la fotosíntesis produce ATP y NADPH (poder reductor, aprovechable por otras reacciones). Si se sintetiza una molécula de glucosa (C6H12O6) se necesitan 6 CO2 y 12 de Agua. El agua libera 6 O2 a la atmósfera y aporta 12 hidrógenos de la glucosa y los 12 hidrógenos necesarios para pasar los 6 O2 sobrantes del CO2 a Agua. Intervienen 24 Hidrógenos. Aparecen así 24 protones y 24 electrones y, como cada electrón precisa dos fotones (uno en el PSI y otro en el PSII), se necesitan 48 fotones. El ciclo de Calvin necesita por cada CO2 incorporado, 2 NADPH y 3 ATP. Para una molécula de glucosa se necesitan 12 NADPH y 18 ATP. Fotosíntesis

24 Respiración Celular ¿Qué entendemos por respiración celular?

25 Respiración Celular: Glúcidos: Glucólisis

26 Respiración Celular: Ácidos Grasos: β-OXIDACIÓN Al Ciclo de Krebs

27 Respiración Celular: Ciclo de Krebs

28 Respiración Celular: Cadena de transporte electronico

29 Rendimiento energético de una molécula de glucosa