El ciclo de la fotosíntesis y la respiración celular se utiliza para producir energía utilizable para las plantas y otros organismos. estos procesos ocurren en un nivel molecular dentro de las células de los organismos. En esta escala, las moléculas que contienen energía se someten a procesos metabólicos que producen energía que se puede usar de inmediato. Una de tales fuentes de energía se produce en la fotosíntesis; Otra se almacena como una batería como en la respiración celular.
metabolismo de la fotosíntesis
Las plantas reciben energía luminosa a través de pequeños poros en sus hojas, denominados estomas, y la convierten en organelos llamados cloroplastos, que se encuentran en las células de las plantas y en los tallos verdes. Los orgánulos son partes especializadas de una célula que funcionan de manera similar a un órgano. La energía se utiliza en este proceso para convertir el dióxido de carbono y el agua en carbohidratos como la glucosa y el oxígeno molecular.
La fotosíntesis es un proceso metabólico de dos partes. Las dos partes de la vía bioquímica de la fotosíntesis son la reacción de fijación de energía y la reacción de fijación de carbono. el primero produce adenosina trifosfato (atp) y nicotinamida adenina dinucleaotida fosfato de hidrógeno (nadph) moléculas. ambas moléculas contienen energía y se utilizan en la reacción de fijación de carbono para formar glucosa.
reacción de fijación de energía
En la reacción de fijación de energía de la fotosíntesis, los electrones pasan a través de coenzimas y moléculas donde liberan su energía. la mayoría de los electrones pasan a lo largo de la cadena, pero parte de esta energía se usa para mover protones en forma de hidrógeno a través de la membrana de tilacoides dentro del cloroplasto. la energía retenida se utiliza para sintetizar atp y nadph.
reacción de fijación de carbono
Durante la reacción de fijación de carbono, la energía en el atp y el nadph producido en la reacción de fijación de energía se utiliza para convertir los carbohidratos en glucosa y otros azúcares y sustancias orgánicas. Esto ocurre a través del ciclo de Calvin, llamado así por el investigador Melvin Calvin. El ciclo utiliza el dióxido de carbono adquirido de la atmósfera. el hidrógeno de nadf, el carbono de dióxido de carbono y el oxígeno del agua se combinan para formar las moléculas de glucosa indicadas como c 6 h 12 o 6 .
respiración celular
Los organismos usan la respiración celular para convertir los carbohidratos en energía, y este proceso ocurre en el citoplasma de la célula. La energía liberada de los carbohidratos se almacena en moléculas atp. estas moléculas se forman utilizando la energía obtenida de los carbohidratos para combinar las moléculas de adenosina difosfato (adp) y los iones fosfato. Las células luego usan esta energía almacenada para varios procesos dependientes de la energía.
También se producen durante la respiración celular agua y dióxido de carbono. El proceso que produce estos tres productos se compone de cuatro partes: la glicolosis, el ciclo de Krebs, el sistema de transporte de electrones y la quimiosmosis.
glicolosis: degradando la glucosa
Durante la glucososis, la glucosa se descompone en dos moléculas de ácido pirúvico. Dos moléculas atp se producen durante este proceso. dos moléculas de nicotinamida adenina dinucleótido (nadh) que se utilizarán en el sistema de transporte de electrones también se producen durante la glucososis.
el ciclo de krebs
En el ciclo de Krebs, se utilizan dos moléculas de ácido pirúvico producidas durante la glucososis para formar nadh. esto ocurre cuando se agrega hidrógeno a nad. También se producen durante el ciclo de Krebs dos moléculas atp.
Los átomos de carbono liberados en el proceso se combinan con el oxígeno para formar dióxido de carbono. Seis moléculas de dióxido de carbono se liberan cuando se completa el ciclo. estas seis moléculas corresponden a los seis átomos de carbono en la glucosa que se usaron inicialmente en la glucososis.
sistema de transporte de electrones
Los citocromos (pigmentos celulares) y las coenzimas en las mitocondrias forman el sistema de transporte de electrones.
Los electrones tomados de nad son transportados a través de estas moléculas portadoras y de transferencia. en ciertos puntos durante el sistema, los protones en forma de átomos de hidrógeno de nadh se transportan a través de una membrana y se liberan en el área externa de las mitocondrias. El oxígeno es el último receptor de electrones en la cadena. cuando recibe un electrón, el oxígeno se une con el hidrógeno liberado para formar agua.