Anabolismo e Fotosíntese: Rutas Metabólicas, Fases e Importancia Biolóxica
ANABOLISMO
Anabolismo de glícidos
Consiste na obtención de polisacáridos. Desenrólase en 2 etapas:
- Gliconeoxénese: proceso no que se sintetiza glicosa a partir de algunhas moléculas utilizadas noutras rutas do metabolismo intermediario. Ten lugar no citoplasma. Esta ruta non se realiza cando a inxesta de hidratos de carbono é a axeitada. Únicamente se pon en funcionamento nunha dieta escasa en glícidos, co fin de manter os niveis normais de glicosa en sangue (1 g/l).
- Glicoxenoxénese: é a biosíntese de glicóxeno (polisacárido de reserva enerxética en animais) a partir de glicosa. A realizan as células do fígado e as células musculares. Consiste na adición sucesiva de moléculas de glicosa.
Anabolismo de lípidos
Etapas:
- Biosíntese de ácidos graxos (lipoxénese): a fonte de carbono para a biosíntese de ácidos graxos é o acetil CoA. Este atravesa as membranas mitocondriais e, no citoplasma, mediante sucesivas condensacións de moléculas de acetil CoA sintetízanse os ácidos graxos. O exceso de ácidos graxos na dieta almacénase como graxas no tecido adiposo.
- Biosíntese de triglicéridos: os triglicéridos fórmanse pola esterificación da glicerina con 3 ácidos graxos. Este proceso ocorre no citoplasma.
ANABOLISMO AUTÓTROFO: FOTOSÍNTESE
Concepto: a fotosíntese é un proceso de nutrición autótrofa no que, utilizando enerxía luminosa, se sintetiza materia orgánica a partir de compostos inorgánicos (CO2, H2O, sales, nitratos, etc.).
6 CO2 + 12 H2O + enerxía luminosa → C6H12O6 (glicosa) + 6 O2 + 6 H2O
Existen 2 tipos de fotosíntese:
- Anoxénica: tipo de fotosíntese na que non se desprende O2, xa que o doador de electróns é o sulfuro de hidróxeno (H2S) e non a auga. Característica dalgunhas bacterias.
- Oxixénica: tipo de fotosíntese que se caracteriza porque desprende O2, xa que o doador de electróns é a molécula de H2O. Característica de plantas superiores, algas e cianobacterias.
Importancia biolóxica da fotosíntese oxixénica
A fotosíntese é o proceso bioquímico máis importante da biosfera debido a:
- Sintetiza materia orgánica a partir de materia inorgánica: a materia orgánica xerada na fotosíntese, a través das cadeas tróficas (alimentarias), pónse á disposición de todos os seres vivos.
- Transforma enerxía luminosa en enerxía bioquímica (ATP).
- Produce a liberación de O2 como subproduto, o que é vital para os organismos aerobios.
FASES DA FOTOSÍNTESE
FASE LUMINOSA ou fotoquímica:
- Depende da luz.
- Ocorre nos tilacoides do cloroplasto.
- Capta enerxía luminosa e xera ATP e coenzimas reducidos (NADPH + H+).
FASE ESCURA ou biosintética:
- Non depende directamente da luz.
- Ocorre no estroma do cloroplasto.
- Emprega o ATP e os coenzimas reducidos (NADPH + H+) obtidos na fase luminosa para sintetizar moléculas orgánicas.
DESENROLO DA FOTOSÍNTESE
Introdución
A fase luminosa comprende un conxunto de reaccións dependentes da luz, que teñen lugar nas membranas tilacoidais. Nela, os electróns liberados utilízanse para reducir NADP+ a NADPH. Así, a través da cadea transportadora de electróns, a enerxía destes utilízase na síntese de ATP, nun proceso denominado fotofosforilación.
Obxectivos da fase luminosa
- Capturar enerxía luminosa e transformala en enerxía bioquímica (ATP).
- Conseguir coenzimas reducidos (NADPH + H+).
Estes 2 obxectivos son imprescindibles para o desenrolo da fase escura. Por iso, aínda que a fase luminosa e a escura son procesos independentes, a fotosíntese considérase un único proceso, debido á dependencia que a fase escura ten da luminosa.
Estruturas necesarias para o desenrolo da fase luminosa
- Pigmentos: substancias que absorben a enerxía da luz para que poida ser utilizada polos seres vivos.
- Fotosistemas: agrupacións de pigmentos fotosintéticos e proteínas transportadoras.
Existen 2 tipos de fotosistemas (nas plantas vasculares superiores):
- Fotosistema I (PS I): localízase nas membranas dos tilacoides.
- Fotosistema II (PS II): localízase nos grana.
Ambos son os encargados de captar a luz e de empregar a súa enerxía para impulsar o transporte de electróns a través dunha cadea de aceptores.
FASE LUMINOSA
Realización do proceso
A auga absorbida polas raíces da planta chega aos cloroplastos. A fase luminosa iníciase cando incide a luz sobre a auga e os fotosistemas.
- Ao incidir a luz sobre a antena do fotosistema I (PS I), os electróns (dos últimos orbitais) da clorofila a1 despréndense e son captados por un transportador (ferredoxina, Fd), que os cederá ao NADP+. A molécula de clorofila a1 (ao perder electróns) queda cargada positivamente e tenderá a neutralizarse, grazas ao PS II e á fotólise da auga.
- Ao incidir a luz sobre o PS II (clorofila a2), os electróns dos últimos orbitais despréndense e son captados por unha serie de transportadores: plastoquinona (PQ), citocromo b6f, plastocianina (PC) e clorofila a1 (quedando así neutralizada).
- Ao incidir a luz sobre a molécula de auga, prodúcese a fotólise da auga (ruptura da molécula de H2O en todos os seus compoñentes). Despréndense ½ O2, H+ e e-.
- Os electróns transpórtanse ata a molécula de clorofila a2, neutralizándoa.
- Os H+ acumúlanse no interior do tilacoide e contribúen a crear un gradiente electroquímico, que será utilizado pola ATPasa para xerar ATP.
- O osíxeno únese co sobrante doutra molécula de auga para crear o osíxeno atmosférico (O2).