Transporte celular
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El documento describe los procesos de transporte celular, fotosíntesis y respiración. El transporte celular incluye transporte pasivo a través de la membrana por difusión simple, difusión facilitada u osmosis, y transporte activo mediante endocitosis y exocitosis. La fotosíntesis convierte la energía solar, CO2 y agua en glucosa y oxígeno a través de las fases luminosa y oscura en los cloroplastos. La respiración celular oxida la glucosa para producir energía en forma de ATP
Transporte celular
- 1. TRANSPORTE CELULAR El transporte de materiales se realiza gracias a la presencia de ciertas sustancias que conforman la membrana: los fosfolípidos que conforman gran parte de la membrana y las proteínas, representadas por dos tipos: filamentosas y globulares. El movimiento por la membrana ocurre mediante dos tipos: transporte activo y transporte pasivo. Transporte pasivo: Es aquel que NO requiere de energía, las sustancias se mueven hacia el gradiente de concentración (diferencia física entre dos regiones, de tal manera que las moléculas se mueven de una región a otra). Las moléculas se mueven siempre hacia los sitios de mayor concentración de moléculas, es decir, las moléculas se difunden de las áreas de alta concentración a las áreas de baja concentración (como un perfume!) Tipos de transporte pasivo: 1. Difusión simple: Es el paso de pequeñas moléculas a favor del gradiente a través de la membrana plasmática. Ejemplos de este tipo de difusión: agua, gases como el CO2, O2 y moléculas solubles en lípidos como alcohol y vitamina A. 2. Difusión Facilitada: Este tipo de difusión ocurre gracias a la presencia de proteínas de transporte (globulares) que funcionan como un canal de transporte. Ejemplos de este tipo de transporte son los iones (K+, Na+), aminoácidos y monosacáridos.
- 2. 3. Ósmosis: Es un tipo de difusión especial de AGUA a través de una membrana semipermeable. Por ejemplo si colocamos agua(solvente) y una solución de azúcar en otro recipiente, separados por una membrana semipermeable, en ambos recipientes se busca igualar la concentración, el agua pasará a la solución azucarada hacia el recipiente menos concentrado. Transporte activo: El transporte activo es aquel en el cual la célula requiere un gasto de energía. Existen dos tipos: Endocitosis y exocitosis. Endocitosis: Es el movimiento de partículas grandes dentro de una célula mediante un proceso en el cual la membrana plasmática engloba material extracelular, formando sacos rodeados por membranas que entran al citoplasma. La endocitosis comprende dos tipos: • Fagocitosis: Proceso mediante el cual algunas células como las amebas ingieren partículas sólidas del medio formando una especie de bolsa.
- 5. ¿Cómo ocurre la fotosíntesis? Este proceso se divide en dos etapas: A. Fase luminosa: ocurre en presencia de luz en la membrana del tilacoide. B. Fase oscura: ocurre independientemente de la luz, de ahí que recibe el nombre de fase oscura. Esto no quiere decir que ocurre solamente en la oscuridad, sino que no necesita de la luz. Ocurre en el estroma. A. Fase luminosa de la fotosíntesis o fotofosforilación. 1. La luz es captada en el cloroplasto por los fotosistemas (complejos de la membrana tilacoidal que contiene la clorofila y pigmentos accesorios). 2. Fotólisis del agua: la molécula de agua se rompe gracias a la energía de la luz, liberando oxígeno y electrones. 3. Transporte de electrones: los electrones energizados se mueven por la membrana liberando energía, la cual se utiliza para la síntesis de moléculas. 4. Síntesis de ATP (adenosina tres fosfatos, molécula que porte energía) y NADPH(coenzima importante en vías anabólicas) B. Fase oscura de la fotosíntesis, captura de CO2 o ciclo de Calvin –Benson. El ATP y el NADPH sintetizado durante las reacciones luminosas se disuelven en el estroma, Ahí son fuente de energía para la fase oscura. FASES:
- 8. A. Ciclo de Krebs. Es la segunda fase de la respiración, consiste en la degradación total del ácido pirúvico a CO2 y H2O, en presencia de oxígeno (aeróbica). Este proceso se lleva a cabo en las mitocondrias. Antes de iniciarse el proceso, las dos moléculas de ácido pirúvico que se produjeron durante la glucólisis sufren una serie de reacciones y luego se convierten en acetil-coenzima A, que es el compuesto que va a iniciar la cadena de reacciones del Ciclo de Krebs. Pasos: El Acetil CoA forma el ácido cítrico, los átomos de carbono se oxidan a CO2 y se liberan al ambiente, los electrones liberados pasan a la membrana mitocondrial. La ganancia neta es de 2 moléculas de ATP. B. Cadena respiratoria (transportadora de electrones). Ocurre en la membrana interna mitocondrial, los electrones pasan al oxígeno formando agua. Este paso de electrones genera un gradiente de iones hidrógeno, lo cual permite liberar de 32 a 34 moléculas de ATP FERMENTACIÓN Si el ácido pirúvico se encuentra en condiciones anaeróbicas (sin oxígeno), seguirá el camino de la fermentación. Este proceso es la degradación parcial de la molécula de glucosa sin la presencia de oxígeno, es decir es un proceso de respiración anaeróbica. Existen dos tipos de fermentación: Fermentación láctica Es producida por bacterias como las del yogur y también se produce en las células animales, como por ejemplo en los músculos. Así, cuando se realiza un trabajo muscular fuerte y el oxígeno no es suficiente, el ácido pirúvico se reduce a ácido láctico, lo cual puede ser muy peligroso ya que el Ácido láctico puede hacer descender el pH de las células musculares y producir arratonamiento o calambres
- 9. Fermentación alcohólica Se produce en las levaduras. En estas el ácido purúvico es descarboxilado antes que sea reducido por el NADH por lo que el resultado es una molécula de CO2 y el Etanol (alcohol). 1. Selección única: 1. Lea los siguientes textos relacionados con transporte de sustancias en la célula:
- 10. I. La glucosa es transportada desde el intestino al citoplasma de las células del epitelio intestinal. Este proceso de absorción de glucosa se realiza aunque la concentración sea mayor en el interior de la célula. II. Una célula introduce porciones relativamente grande e incluso microorganismos enteros hacia el citoplasma. La célula extiende partes de la membrana exterior, envuelve a su presa y esta queda incluida en una vesícula dentro del citoplasma. Los textos anteriores se refieren a tipos de transporte denominados A. I pasivo y II endocitosis. B. I activo y II exocitosis. C. I pasivo y II exocitosis. D. I activo y II endocitosis. 2. ¿Cómo se denomina el proceso biológico que permite cambiar sustancias sencillas en otras complejas? A. Anabolismo. B. Catabolismo. C. Degradación. D. Metabolismo. 3. ¿Cuál de los siguientes procesos corresponde a un proceso anabólico? A. Reducción. B. Putrefacción C. Combustión. D. Oxidación. 4. ¿Cuál opción contiene moléculas que pueden atravesar la membrana por difusión simple? A. CO2, Agua. B. Glucosa, O2 C. Hormonas, iones. D. Iones y glucosa. 5. Lea el siguiente texto que se refiere a un tipo de transporte celular. “Es el mecanismo por el cual las macro moléculas contenidas en vesículas citoplasmáticas son transportadas desde el interior hasta la membrana plasmática, para ser vertidas al medio extracelular” ¿A qué tipo de transporte se refiere el texto anterior? A. Fagocitosis. B. Pinocitosis. C. Transcitosis. D. Exocitosis.
- 11. 6. Observe la siguiente imagen, que se refiere a un tipo de transporte celular. ¿A qué tipo de transporte se refiere la imagen anterior? A. Difusión simple. B. Pinocitosis. C. Ósmosis. D. Difusión facilitada. 7. La siguiente información se relaciona con tipos de transporte a través de la membrana: 1. La ameba empieza a englobar un microorganismo. 2. Este organismo queda contenido en una vacuola digestiva de la ameba. 3. Las enzimas pasan del citoplasma al interior de la vacuola. 4. Las enzimas desintegran al organismo y las moléculas que resultan de la digestión pasan al citoplasma. 5. Los materiales no digeribles permanecen en la vacuola, que se hace más pequeña. 6. La vacuola se fusiona con la membrana celular, se rompe y los desechos se liberan. ¿Con cuál tipo de transporte se relacionan los pasos 1 y 6, respectivamente? A) Fagocitosis y exocitosis B) Pinocitosis y exocitosis C) Exocitosis y pinocitosis D) Fagocitosis y difusión 8. Analice las siguientes expresiones relacionadas con eventos de la nutrición autótrofa: I. Producción de dióxido de carbono. II. Utilización de ATP y NADPH2. III. Descomposición del agua. IV. Excitación de la clorofila. ¿Cuáles corresponden al proceso denominado captura de luz? A) I y III B) I y IV C) II y III D) III y IV
- 12. 9. Considere el siguiente esquema sobre un proceso biológico: El esquema anterior, ¿a cuál proceso biológico corresponde? A) Glucólisis B) Fotosíntesis C) Ciclo de Krebs D) Cadena respiratoria 10. Observe el siguiente esquema: La fotosíntesis toma _______1______, forma _____2_____ y libera _____3_____. Los factores correspondientes a los números 1, 2, 3, son, respectivamente: A. 1 glucosa, 2 CO2, 3 agua. B. 1 CO2 , 2 glucosa, 3 O2. C. 1 glucosa, 2 agua, 3 CO2. D. 1 agua, CO2, 3 glucosa. 11. ¿Cuál de los siguientes eventos ocurre en la fase independiente de luz? A. El agua se descompone en sus elementos. B. La clorofila capta la luz. C. Los electrones salen del fotosistema y llevan energía. D. Ocurre en presencia de CO2 que penetra a través de los estomas. 12. ¿Cuál de las siguientes sustancias es un producto de la fotosíntesis? A. Clorofila B. NADP C. CO2 D. O2 13. La fase oscura de la fotosíntesis ocurre en la siguiente estructura: A. Estroma B. Membrana externa. C. Estoma D. Espacio intermembrana.
- 13. 14. ¿Cuál de los siguientes eventos ocurre en la fase dependiente de luz? A. El CO2 se fija a una molécula de 5C, formando un compuesto inestable de 6C, que se divide en dos moléculas de ácido 3 fosfoglicérico. B. Captura de la luz de las regiones violeta y roja del espectro solar. C. Ocurre la reducción del carbono, proceso que es cíclico. D. La energía almacenada en forma de ATP y NADPH2 se usa para reducir el dióxido de carbono a carbono orgánico. RESPONDA EN SU CUADERNO: 1. ¿Qué es un gradiente de concentración? 2. ¿Cuál es la función del ATP? 3. Explique dos diferencias entre el transporte activo y el pasivo. 4. Defina el concepto de metabolismo. 5. Explique con dos aspectos la importancia de la fotosíntesis 6. Cual es la diferencia entre respiración aeróbica y respiración anaeróbica. 7. ¿Qué es la quimiosíntesis? Mencione dos ejemplos. 2. Identifique las palabras de la lista en la sopa de letras, luego defina cada una:
- 15. 3) Apareamiento Cada vez que se recorre el ciclo entra una molécula de dióxido de carbono, que inicialmente se combina con un azúcar de cinco carbonos llamado ribulosa 1,5-difosfato ( ) A. Fase luminosa Captura la luz de las regiones violeta y roja del espectro solar y la transforma en energía química mediante una serie de reacciones. ( ) B. Fase oscura El CO2 se fija a una molécula de 5C, la ribulosa 1,5 difosfato, formando un compuesto inestable de 6C, que se divide en dos moléculas de ácido 3 fosfoglicérico ( ) Durante el flujo de electrones iniciado por la absorción de la energía, parte de esa energía es atrapada en la formación de ATP. ( ) La energía es captada por la clorofila, que la utiliza para descomponer la molécula de agua. ( ) Ocurre la reducción del carbono, proceso que es cíclico, se conoce con el nombre de Ciclo de Calvin. ( ) La reacción tiene lugar en el estroma de los cloroplastos, donde la energía almacenada en forma de ATP y NADPH2 se usa para reducir el dióxido de carbono a carbono orgánico Los electrones energéticos recorren una cadena de transporte de electrones que los conduce al fotosistema I, y en el curso de este fenómeno se genera un trifosfato de adenosina o ATP.