El anabolismo es la fase del metabolismo en la que a partir de unos 
  pocos precursores sencillos y relativamente oxidados se obtienen 
  moléculas orgánicas cada vez más complejas y reducidas.
  
  Podemos distinguir dos tipos de anabolismo:
  
  a)         Anabolismo autótrofo.- Consiste en la síntesis de 
  moléculas orgánicas sencillas a partir de precursores inorgánicos tales 
  como el CO2, el H2O y el NH3. Solamente 
  pueden realizarlo las células autótrofas (ver
  Figura 17.1). Existen dos modalidades de anabolismo autótrofo: la 
  fotosíntesis, que utiliza la energía de la luz (en las células 
  fotolitótrofas), y la quimiosíntesis, que utiliza la energía 
  liberada en reacciones redox (el las células quimiolitótrofas)
  
  b)         Anabolismo heterótrofo.- Consiste en la síntesis de 
  moléculas orgánicas progresivamente más complejas a partir de moléculas 
  orgánicas más sencillas. Todas las células pueden llevarlo a cabo 
  (también las autótrofas). Utiliza la energía del ATP y coenzimas 
  reducidos que se obtienen en el catabolismo.
  
  1.-ANABOLISMO AUTÓTROFO: FOTOSÍNTESIS. 
  
  La fotosíntesis es un proceso que llevan a cabo las células 
  fotolitótrofas en el que, utilizando la energía luminosa capturada 
  por ciertos pigmentos, se sintetiza materia orgánica a partir de materia 
  inorgánica. Su ecuación global puede escribirse como sigue:
  CO2 
  + H2O  + LUZ 
   → 
   MATERIA ORGÁNICA + O2
  
  El CO2 puede sustituirse en esta ecuación por sales minerales 
  como nitratos o sulfatos, que también se incorporan a la materia 
  orgánica por este procedimiento.
  
  Puede apreciarse que la ecuación presenta un gran parecido con la de la 
  respiración celular. Veremos que no se trata de una simple coincidencia.
  
  La fotosíntesis tiene lugar principalmente en los cloroplastos, 
  siendo la principal función que desempeña este orgánulo en las células 
  de las plantas verdes y de las algas. Sin embargo, algunas células 
  procariotas (como ciertas bacterias y las algas cianofíceas) también 
  realizan la fotosíntesis a pesar de no poseer estos orgánulos, ya que 
  poseen pigmentos fotosintéticos asociados a sus respectivas membranas 
  plasmáticas.
  
  Las reacciones de la fotosíntesis pueden agruparse en dos grandes 
  bloques: la fase luminosa, en la que la energía de la luz 
  capturada por los pigmentos fotosintéticos se transforma en energía 
  química del ATP y NADPH, y la fase oscura, en la 
  que la energía acumulada en estos dos compuestos es utilizada para 
  transformar el dióxido de carbono y las sales minerales en materia 
  orgánica.
  
  Vamos a considerar en primer lugar la naturaleza y localización de los 
  pigmentos encargados de capturar la energía luminosa, y a continuación 
  analizaremos en detalle las dos fases de la fotosíntesis.
  
  1.1.-PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS. FOTOSISTEMAS. 
  
  La membrana tilacoidal de los cloroplastos, además de los lípidos y las 
  proteínas característicos de toda membrana, posee un 12% de otras 
  sustancias que se denominan, debido a su capacidad para absorber luz, 
  pigmentos fotosintéticos. Existen dos tipos principales de 
  pigmentos: las clorofilas y los carotenoides. Ambos tienen 
  en común el poseer un sistema de dobles enlaces conjugados (dobles 
  enlaces que se alternan con enlaces sencillos). Esta circunstancia es la 
  que les permite absorber la energía luminosa, ya que los electrones de 
  éste sistema de dobles enlaces conjugados pueden "excitarse", es decir, 
  pasar a niveles energéticos superiores, sin que la molécula se rompa. 
  Los distintos tipos de pigmentos están especializados en absorber luz de 
  una determinada longitud de onda, por lo que, actuando de modo 
  coordinado, cubren todo el espectro de la luz visible.
  
  Los pigmentos fotosintéticos no están distribuidos al azar por la 
  membrana tilacoidal sino que están organizados formando fotosistemas 
  (Figura 
  17.2).
  Un fotosistema es una unidad funcional constituida por:
  
  
  a)        
  Un complejo antena.- Está formado por varios centenares de 
  moléculas de clorofilas, carotenoides y también proteínas, que absorben 
  la energía de la luz de diferentes longitudes de onda y la canalizan 
  hacia una única molécula de clorofila denominada clorofila diana. 
  La antena funciona como una especie de embudo para capturar la energía 
  luminosa
  
  
  b)        
  Un centro de reacción.- Está formado por la clorofila diana, un 
  dador de electrones y un aceptor de electrones que pueden variar de unos 
  fotosistemas a otros.
  
  Existen dos tipos de fotosistemas: el fotosistema I (PS I) y el
  fotosistema II (PS II), que difieren en el tipo de clorofila 
  diana que poseen. En adelante hablaremos exclusivamente de fotosistemas 
  y no de sus pigmentos constituyentes.
  
  
  1.2.-FASE LUMINOSA. 
  
  Las reacciones de la fase luminosa guardan cierto parecido con las de la 
  última fase de la respiración celular. También consisten en un 
  transporte de electrones a través de una cadena de transportadores 
  que, en este caso, está ubicada en la membrana tilacoidal de los 
  cloroplastos. Sin embargo existe una diferencia importante: mientras que 
  en la mitocondria el transporte electrónico se realizaba a favor de 
  gradiente de potencial redox, es decir, desde buenos dadores de 
  electrones a buenos aceptores, en el cloroplasto este transporte se 
  realiza en sentido contrario, desde el H2O, que es un débil 
  dador de electrones, hasta el NADP+, que es un débil aceptor. 
  Este transporte electrónico "cuesta arriba" es un proceso endergónico, y 
  no tendría lugar si no se le suministra energía. Aquí es donde 
  interviene la energía luminosa captada por los pigmentos fotosintéticos: 
  es utilizada para impulsar los electrones desde el agua hasta el 
  NADP+, que se reduce entonces para dar NADPH.
  
  En la
  Figura 17.3 se pueden apreciar los detalles del transporte 
  electrónico fotosintético. 
  
  
  El proceso comienza cuando la luz excita un par de electrones del PS II, 
  que se oxida, y puede aceptar ahora otros dos electrones procedentes del 
  agua volviendo a su estado inicial. Para ello la molécula de agua se 
  rompe (fotolisis del agua) liberando así el oxígeno, que es uno 
  de los productos de la fotosíntesis. Los electrones excitados del PS II 
  son cedidos a la cadena de transportadores. Al mismo tiempo que esto 
  sucedía, un par de electrones del PS I fueron excitados por la luz y 
  cedidos a otro tramo de la cadena que los conduce al NADP+ que se 
  reduce a NADPH. Los electrones procedentes del PS II son cedidos 
  ahora al PS I  que recupera su estado inicial.
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