AS FUNCIÓNS DOS SERES VIVOS I: A NUTRICIÓN
FUNCIÓNS DOS SERES VIVOS: NUTRICIÓN: función que lles permite intercambiar materia e enerxía co medio que os rodea RELACIÓN: función pola que poden detectar os cambios do ambiente e reaccionar ante eles. REPRODUCCIÓN: función que os fai capaces de xerar copias de sí mesmos e así perpetuarse. Como unidade fisiolóxica dos seres vivos, TODA CÉLULA é capaz de levar a cabo estas 3 funcións vitais.
TIPOS DE NUTRICIÓN CELULAR: Segundo a súa nutrición, poden distinguirse 2 tipos de células: Autótrofas: células que sintetizan materia orgánica sinxela a partir de materia inorgánica (auga, sales minerais e CO2), utilizando para iso a enerxía da luz (fotoautótrofas) ou química (quimioautótrofas) Exemplos: bacterias, algas, plantas verdes. Heterótrofas: células que obteñen a materia orgánica do medio ou mediante a inxestión + dixestión de alimentos. Exemplos: animais, fungos, algunhas bacterias.
AS FUNCIÓNS DE NUTRICIÓN: A nutrición é o conxunto de procesos polo que os organismos intercambian materia e enerxía co seu entorno para realizar as súas funcións vitais. Os procesos de nutrición celular implican 3 fases: Entrada de materiais á célula Utilización da materia e da enerxía Excreción dos produtos de refugallo
Entrada de materiais á célula Os nutrintes entran nas células a través de mecanismos de transporte controlados pola membrana plasmática Utilización da materia e enerxía As células utilizan a materia que incorporan nun enorme conxunto de reaccións químicas.Toda esta actividade química constitúe o chamado metabolismo celular e ten 2 obxetivos: Síntese de substancias da propia célula (permite o crecemento) Obtención de enerxía (imprescindible para levar a cabo as funcións da célula) Excreción dos productos de refugallo As células deben eliminar do seu interior os produtos de refugallo (tóxicos) do metabolismo celular. Esta saída de substancias tamén se realiza a través da mb plasmática por medio de mecanismos similares aos de entrada de substancias.
Moléculas pequenas Moléculas grandes Entrada de materiais á célula (e expulsión de subst. de refugallo) TIPOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DA MEMBRANA Difusión simple: substancias simples (auga, O2, CO2) e moléculas hidrófobas atravesan a bicapa lipídica Difusión facilitada: por medio de prot de mb (carriers ou transportadores) transportan moléculas polares (glicosa ou aa). T. pasivo: Sen consumo de enerxía A favor de gradiente de concentración: + [ ] - [ ] Moléculas pequenas T. activo: Necesita enerxía (ATP) Realízase mediante proteínas transp chamadas bombas (Na+/k+) En contra de gradiente de concentración: [ ] + [ ] Exocitose: proceso de expulsión de produtos de refugallo ou secreción (hormonas) Moléculas grandes Fagocitose: célula introduce partículas sólidas Pinocitose: célula introduce líquidos Endocitose: proceso de incorporación de grandes partículas ao interior
Transporte pasivo e activo
Transporte Pasivo e Activo
Exocitose e Endocitose As substancias atópanse no citoplasma dentro de vesículas A vesícula acada a mb celular e se fusionan O contido se libera ao exterior Endocitose: O material que se vai incorporar á célula fíxase á mb invaxinación Fórmase 1 vesícula que encerra a substancia A vesícula queda no citoplasma celular
Endocitose + lisosoma Exocitose
Tipos de Endocitose: fagocitose e pinocitose
Utilización da materia e enerxía: O METABOLISMO Concepto: o metabolismo é o conxunto de reaccións químicas, catalizadas por enzimas, que se producen no interior das células, co obxecto de crear e manter as estruturas celulares e de proporcionar enerxía necesaria para as actividades vitais da célula. Características comúns ás reaccións metabólicas: Están catalizadas por enzimas específicos Están encadeadas en rutas metabólicas, de maneira que o produto dunha reacción é o substrato da seguinte: ABCD Son procesos de oxidación-reducción (redox): Oxidación: proceso químico mediante o cal unha substancia (doador de electróns) perde electróns (que habitualmente van acompañados de protóns, é dicir, átomos de H) Reducción: proceso químico mediante o cal unha substancia (aceptor de e-) gaña electróns (que habitualmente van acompañados de protóns, é dicir, átomos de H)
TIPOS DE METABOLISMO Catabolismo Fase destrutiva do metabolismo. A partir de moléculas complexas e enerxéticamente ricas, vanse obter moléculas moi sinxelas e despréndese enerxía. No catabolismo predominan as oxidacións (perden e- e H+) O transporte dos e- realízase grazas a unhas coenzimas transportadoras (p.ex.NAD) Parte da enerxía obtida no catabolismo a empregamos nas nosas funcións vitais (contracción muscular, conducción do impulso nervioso, transporte activo, etc) e o resto é almacenado en forma de ATP. Exemplos: glicólise, respiración celular, fermentación, ciclo de krebs, β-oxidación, etc Anabolismo Fase construtiva do metabolismo. A partir de moléculas moi sinxelas e enerxéticamente pobres, cun aporte de enerxía (ATP), obtemos moléculas complexas e ricas enerxéticamente. No anabolismo predominan as reduccións (gañan e- e H+) Exemplos: fotosíntese, quimiosíntese, síntese de proteínas.
Enerxía (funcións vitais) CATABOLISMO: ESQUEMA DA OXIDACIÓN COMPLETA DA GLICOSA GLICÓLISE: oxidación (ruptura) dunha molécula de glicosa para producir enerxía 1 glicosa 2 ácido pirúvico + 2ATP + 2NADH Enerxía (funcións vitais) O2 O2 O2 O2 Fermentación Respiración cel (Ciclo de Krebs!) Respiración cel (cadea respiratoria!) Fermentación RESPIRACIÓN CELULAR : oxidación dos produtos procedentes da glicólise en presencia de osíxeno, para seguir producindo enerxía. Constituida por 3 procesos Ciclo de Krebs Cadea respiratoria Fosforilación oxidativa
CATABOLISMO: A GLICÓLISE E A RESPIRACIÓN CELULAR A oxidación da glicosa con fins enerxéticos pode resumirse en 2 etapas: a glicólise e a oxidación do ácido pirúvico: Glicólise: a molécula de glicosa (de 6 átomos de C) convértese en 2 moléculas de ácido pirúvico (de 3C). O proceso libera enerxía, utilizada para formar ATP e coenzimas reducidas (NADH) (transportará e- e H). Esta etapa ocorre no citoplasma celular. 1 glicosa (6C) 2 ácido pirúvico (3C) + 2ATP + 2NADH Oxidación do ácido pirúvico: (procedente da glicólise) pode ocorrer de 2 formas: En ausencia de O2 (vía anaerobia) fermentacións forma moléculas máis simples (ocorre no citoplasma) O seu rendemento enerxético = 2 ATP (+2 glicólise) TOTAL= 4 ATP En presenza de O2 (vía aerobia) respiración celular (ocorre na mitocondria) rendemento enerxético = 36 ATP!!! (+2 glicólise) TOTAL = 38 ATP
Glicólise: ocorre no citoplasma (diapositiva anterior) A RESPIRACIÓN CELULAR É a oxidación completa dunha molécula de glicosa, que se transforma (en presenza de O2) en varias moléculas inorgánicas (CO2 e H2O). No proceso se libera enerxía (38 ATP!!!!). Trátase dun proceso redox no que a molécula de glicosa continúa a súa oxidación (perde e- e H+) e o O2 actúa de aceptor final dos e- (formando H2O) Todo esto ocorre nunha sucesión de etapas nas que se van transferindo os e- e liberándose enerxía: Glicólise: ocorre no citoplasma (diapositiva anterior) Transformación do ácido pirúvico en acetil coenzima A (acetil CoA): na mitocondria (matriz mitocondrial) (etapa previa á respiración) Respiración celular: inclúe as seguintes etapas: (todas na mitocondria) Ciclo de Krebs Cadea respiratoria e fosforilación oxidativa Repaso etapas anteriores
ANABOLISMO: A FOTOSÍNTESE É o proceso anabólico no que as células fotoautótrofas sintetizan materia orgánica (como a glicosa) a partir de materia inorgánica (CO2 e H2O) utilizando a enerxía da luz. Este proceso é posible porque estas células conteñen clorofila e outros pigmentos auxiliares, que se excitan coa luz e transforman a enerxía luminosa en enerxía química (ATP e NADH). Reacción global da fotosíntese: 6CO2 + 6H2O C6H12O6 (glicosa) + 6O2 reducción LUZ oxidación A fotosíntese é un proceso redox no que a molécula de auga se oxida e cede os H+ ao CO2, que se reduce para formar glicosa. Todo isto ten lugar nunha serie de reaccións complexas que teñen lugar en 2 etapas: fase luminosa e fase escura.
Fase luminosa: Prodúcese só en presenza de luz Realízase na memebrana dos tilacoides dos cloroplastos, onde se localiza a clorofila. Obténse enerxía química: ATP e NADPH Fase escura: Non depende directamente da luz Realízase a través dunha ruta metabólica chamada ciclo de Calvin As moléculas de ATP e NADPH producidas na fase luminosa úsanse para reducir moléculas de CO2 a glicosa A glicosa que se obtén utilízase para a producción de enerxía e como material de partida para a síntese de compostos orgánicos necesarios para as células da planta.