Fotosíntesis

Requisitos para la Fotosíntesis

• Luz: Fuente de energía, siendo el espectro visible el más eficaz.
• Pigmentos: La clorofila es el más abundante, responsable de la hidrólisis del agua (H2O —luz— 2H+ + 1/2O2 + 2e-).
• Fotosistemas: Moléculas transportadoras de electrones (cadena de transporte fotosintética de electrones).
• NADP: Aceptor final de electrones (NADP+ + 2H+ + 2e- —– NADPH + H+). La circulación de protones (H+) activa la síntesis de ATP (ATPasa: bomba de H+, sintetiza ATP).

Espacio Cerrado

La eficacia en la transferencia de electrones es máxima en un espacio cerrado.

Fases de la Fotosíntesis

1. Fase Lumínica (Dependiente de la Luz)

La clorofila absorbe la energía de la luz, que se transforma mediante reacciones químicas para romper la molécula de agua. Esto libera oxígeno (producto de la fotosíntesis) e hidrógeno. La energía generada se almacena en moléculas de ATP para su uso posterior.

2. Fase Oscura (Independiente de la Luz)

El hidrógeno de la fase lumínica se combina con el CO2 del aire para sintetizar carbohidratos (moléculas compuestas por carbono, oxígeno e hidrógeno). Esta reacción requiere la energía del ATP generado en la fase lumínica.

Respiración Celular

Requisitos para la Respiración Celular

• Monómeros de grandes biomoléculas: Principalmente glucosa.
• Cadena respiratoria: Moléculas transportadoras de electrones.
• O2: Aceptor final de electrones (1/2O2 + 2H+ + 2e- —— H2O).

Espacio Cerrado

La eficacia en la transferencia de electrones es máxima en un espacio cerrado.

Fases de la Respiración Celular

1. Glucólisis

Proceso catabólico que ocurre en el citoplasma. La glucosa (6 carbonos) se rompe en dos moléculas de piruvato (3 carbonos cada una), generando 2 ATP y 2 NADH. Dependiendo de la presencia de oxígeno, el proceso puede seguir la vía aeróbica (respiración celular) o anaeróbica (fermentación).

2. Ciclo de Krebs

Serie de reacciones químicas en la matriz mitocondrial. Los piruvatos se oxidan progresivamente para obtener CO2, H2O, 6 NADH, 2 FADH2 y 2 GTP (equivalentes a 2 ATP). El ciclo consta de dos vueltas, una para cada piruvato, para degradar completamente los átomos de carbono.

Balance Energético

La energía celular se almacena de dos maneras:

• Directa: ATP y GTP (enlaces de alta energía de los grupos fosfato). 1 GTP = 1 ATP.
• Indirecta: NADH y FADH2 (poder reductor que genera flujo de H+ para la síntesis de ATP por la ATPasa). 1 NADH = 3 ATP; 1 FADH2 = 2 ATP.

¿Por qué se producen las agujetas?

Durante el ejercicio intenso, los músculos producen ácido láctico, que se desdobla en lactato e iones de hidrógeno. Estos últimos reducen el pH muscular, disminuyendo su eficiencia y causando la sensación de agujetas.

Fermentación

Proceso anaeróbico que degrada parcialmente nutrientes orgánicos para obtener energía (ATP) y compuestos orgánicos pequeños como productos finales.

Tipos de Fermentación

Fermentación Alcohólica

Las levaduras degradan la glucosa, produciendo ATP, etanol y CO2. Ejemplo: vino, pan.

Fermentación Láctica

La lactosa (azúcar de la leche) se descompone en glucosa y galactosa, que luego se degradan a ácido láctico y 2 ATP. Ejemplo: yogures, queso, cuajada.

Definiciones

• NADH: Depura electrones y protones.
• FADH2: Transportador de electrones.
• ATP: Molécula que almacena energía temporalmente.
• CoA: Intermediario entre la glucólisis y el ciclo de Krebs.