TEMA 1.5 – TRABAJO BIOLÓGICO

El trabajo biológico que realizan los seres vivos, se agrupa en tres tipos: trabajo químico, trabajo de concentración y trabajo mecánico.

  • Trabajo químico: es efectuado por la célula por medio de los procesos de anabolismo y catabolismo.
  • Trabajo de concentración: también llamado osmótico, consiste en el transporte que realiza la célula al introducir o eliminar del citoplasma sustancias en contra del gradiente de concentración.
  • Trabajo mecánico: es realizado por la célula al efectuar sus movimientos como los que lleva a cabo el citoplasma, el desplazamiento de los cromosomas durante la división celular.
    Por medio de estos tres tipos de trabajo se presenta el flujo de energía en las células.

CLOROPLASTOS


Son organelos de forma y tamaño variable. Están localizados, en las células de las hojas de las plantas. Contienen clorofila, que es el pigmento verde encargado de absorber la energía luminosa durante el la fotosíntesis.


Existen otros platos que desempeñan diversas funciones. Tal es el caso del aminoplasto que almacena el almidón en la papa y el cromoplasto que le de la coloración roja a alguno frutos como el tomate.


En las células de las plantas superiores los cloroplastos normalmente posen la forma de disco con un diámetro aproximado de 5 a 8 m. Los cloroplastos son organelos formados por una doble membrana. En su interior se localizan el estroma o matriz, ribosomas y enzimas y también se encuentran las pilas de discos membranosos y aplanados, donde se llevan a cabo las reacciones de la fotosíntesis.
















ESTRUCTURA DE LOS CLOROPLASOS


MITOCONDRIAS

Son cuerpos ovoides o cíclicos de aproximadamente 0.5 a 1.0 μm de diámetro y poseen una longitud que casi siempre supera los 7μm.

Por lo general, las mitocondrias se encuentran en cualquier célula eucariota aerobia. Se localizan en mayor proporción en las células con mayor actividad como las de las fibras contráctiles del tejido muscular. Las mitocondrias están formadas por una doble membrana lipoproteína, una externa lisa y otra interna replegada formando dobleces en el interior del organelo llamados crestas. Las crestas la dividen en dos compartimientos o cámaras: una externa localizada entre el espacio de las dos membranas y otra interna, limitada por la membrana replegada.

Por otra parte, las mitocondrias contienen las enzimas que oxidan los sustratos elementales que se obtienen por la degradación de los compuestos orgánicos. Debido a lo anterior a este organelo se le ha identificado como la central energética de la célula.




ESTRUCTURA DE LAS MITOCONDRIAS

RESPIRACIÓN

Nuestras células requieren de un permanente suministro de energía para realizar su trabajo biológico. Todas las células, emplean algunos materiales obtenidos de os nutrimientos para sintetizar moléculas necesarias para la propia célula, este proceso se denomina anabolismo; otra parte de los nutrimentos son fuente de energía en la respiración celular y con su degradación, llamada cataclismo, libera la energía necesaria para que la célula realice la síntesis y otras actividades.

La energía que la célula necesita se encuentra en los polisacáridos, grasas y proteínas contenidos en los alimentos.

Durante la respiración celular se degrada, mediante reacciones químicas y la acción de enzimas, los compuestos orgánicos como la glucosa, que es un monosacárido de seis carbonos.
Existen dos tipos de respiración: la aerobia, que se realiza con la presencia del oxigeno, y la anaerobia, que no requiere de este elemento.

RESPIRACIÓN AEROBIA

En la respiración aerobia se presentan los siguientes procesos: glucólisis, conversión del ácido pirúvico en acetil coenzima A, ciclo de Krebs, cadena transportadora de electrones y quimiósmosis.

Glucólisis: se lleva a cabo en el citosol (fluido plasmático de la célula). Por medio de este proceso, que es anaerobio, se rompe la molécula de glucosa en dos moléculas de ácido pirúvico y se producen ATP y NADH.

La glucólisis es una función que se presenta en todos los seres vivos para la obtención de energía.
  • Conversión del ácido pirúvico en acetil coenzima A. Las moléculas de ácido pirúvico obtenidas de la glucólisis pasan del citosol a la matriz mitocondrial, sin antes modificarse través de algunas reacciones químicas.
  • Ciclo del ácido cítrico o de Krebs: en el curso de este ciclo y a través de una sucesión de transformaciones químicas, el ácido cítrico pierde dos moléculas del grupo carboxilo, en forma de bióxido de carbono que se desprenden en la respiración. De esta forma se regenera el ácido oxalacético que reinicia el ciclo.
  • Cadena transportadora de electrones o respiración y quimiósmosis. Las últimas etapas de la respiración celular son la de cadena de transporte de electrones y la síntesis de ATP por quimiósmosis.

El proceso quimiosmótico. Parte de la energía que se libera en la transferencia de electrones de la alta energía, a lo largo de la cadena transportadora de electrones, sirve para que tres complejos proteicos bombeen protones (H+) de la matriz al espacio intermembranal de la mitocondria. La elevada concentración de protones en el exterior produce un gradiente electroquímico a través de la membrana que empuja a los protones a regresar a la matriz, esto se realiza por medio de una proteína de canal del complejo ATP sintetasa. La energía que libera el flujo de protones se emplea para que la enzima ATP sintetasa forma ATP, a partir de ADP y fosfato.


La mayoría de las moléculas de ATP que se producen en la respiración se obtiene por proceso de quimiósmosis.



RESPIRACIÓN ANAEROBIA

Durante la primera etapa de este proceso llamada glucólisis, similar a la que se realiza en la respiración aerobia, se degrada la molécula de la glucosa, sin la participaron del oxigeno y se forma dos moléculas de ácido pirúvico, que puede tener los siguientes destinos:

  • Fermentación alcohólica. Una vez obtenidas las dos moléculas de ácido pirúvico y ante la falta de oxigeno, el ácido pirúvico libera CO2 y se forman dos moléculas de acetaldehído que al reducir por adición enzimático de dos hidrógenos del NADH2, los cuales se producen durante la glucólisis, forman dos moléculas de alcohol etílico mas 2 ATP y 2 CO2.
  • Fermentación láctica. Por acción de bacterias lácticas, el ácido pirúvico es reducido por el hidrogeno del NADH2 y se forma el ácido láctico y dos moléculas de ATP. Este tipo de fermentación se produce cuando las bacterias agrian la leche.
REFERENCIAS
http://www.textoscientificos.com/quimica/termodinamica
http://catbioqmed.bravehost.com/contenbioen.htm
http://dta.utalca.cl/quimica/profesor/urzua/cap8/e_quimico/e_quimic.htm
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http://www.hiru.com/es/kimika/kimika_01300.html
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