Metabolismo celular, ciclos biológicos y tejidos vegetales: catabolismo, anabolismo y crecimiento de las plantas

Metabolismo celular

Las reacciones metabólicas son de oxidación-reducción. En la oxidación, las moléculas orgánicas se rompen en moléculas más sencillas y se produce la energía. En cambio, la construcción de moléculas grandes a partir de otras más sencillas tiene lugar mediante un proceso de reducción, para el cual se requiere energía.

Catabolismo

Serie de reacciones de oxidación que transforman moléculas complejas en otras más pequeñas y sencillas. La energía liberada se utiliza en la síntesis de nuevas moléculas, la división celular, el trabajo mecánico y el propio funcionamiento de la célula. Una parte de la energía que se desprende se pierde en forma de calor, que no puede ser utilizada directamente por los organismos; por ello se usa para sintetizar moléculas de ATP, una forma muy útil de acumular energía. El ATP se rompe y libera la energía.

Respiración

En la respiración, las moléculas energéticas pierden electrones que son recibidos por otras moléculas aceptoras. El aceptor final de los electrones suele ser el oxígeno (respiración aerobia), aunque en algunas bacterias es otra molécula inorgánica (respiración anaerobia). La respiración aerobia produce la oxidación total de las moléculas energéticas y se obtienen productos inorgánicos. La respiración se realiza en las mitocondrias.

Fermentación

Se realiza en el citoplasma de las células. A diferencia de la respiración, se da en organismos anaerobios.

Anabolismo

Es un conjunto de reacciones de reducción que requieren un aporte de energía para constituir moléculas complejas a partir de otras menores. Parte de moléculas orgánicas o inorgánicas y se sintetizan otras más complejas. Aquí se elaboran moléculas orgánicas a partir de otras inorgánicas y se recupera la materia orgánica degradada en la respiración. Los organismos autótrofos son los únicos que pueden llevar a cabo este último proceso anabólico. Es necesario reducir los compuestos inorgánicos aportando energía.

Fotosíntesis

La realizan las plantas obteniendo la energía de la luz solar. Es un proceso de oxidación-reducción en el que existe un dador de H⁺ y de e^- y un aceptor inorgánico. De este modo, la molécula dadora queda oxidada y la aceptora reducida. En la reacción se libera oxígeno procedente de la molécula de agua. La fotosíntesis se lleva a cabo en los cloroplastos de las células vegetales. En el caso de las bacterias fotosintéticas se lleva a cabo en los mesosomas.

Quimiosíntesis

Solo la realizan algunas bacterias. La energía necesaria no procede de la luz del sol, sino que se libera de las reacciones químicas de oxidación de sustancias inorgánicas. Según la naturaleza de estas sustancias existen varios grupos de bacterias: nitrificantes y sulfatizantes.

Ciclos biológicos

La meiosis debe realizarse en algún momento de la vida entre la formación del cigoto y la de los gametos, ya que estos deben ser haploides.

Ciclo diplonte

Típico de tipo 2 de los animales, hongos y la gran parte de protozoos. En este ciclo la meiosis tiene lugar en las células que originan los gametos, por lo que la fase haploide únicamente comprende a estos.

Ciclo haplonte

Algas primitivas y hongos. La fase diploide se reduce al cigoto; después de su formación se produce la meiosis.

Ciclo diplohaplonte

Se presenta en todas las plantas. Consiste en la combinación de dos organismos adultos: el diploide llamado esporofito, que origina por meiosis una gran cantidad de células haploides que no son gametos, llamadas meiosporas, que se desarrollan y forman por mitosis un nuevo individuo haploide, el gametofito. Se da la reproducción asexual.

Meristemos

Definición: encargados del crecimiento de la planta tanto en longitud como en grosor. Son células totipotentes, por lo tanto conservan su capacidad de diferenciación. Las células meristemáticas son pequeñas y de forma regular, su pared celular es fina y tienen un núcleo grande y vacuolas pequeñas. Se multiplican activamente.

Meristemos primarios

Proceden de las células embrionarias y se encuentran en el extremo de las raíces y de los tallos. Son responsables del crecimiento en longitud de la planta.

Meristemos secundarios

Provienen de células adultas que todavía se pueden reproducir y diferenciar. Son responsables del crecimiento en grosor.

• Cámbium: produce un aumento de grosor del tallo y de la raíz mediante la formación de nuevos vasos conductores en el interior (xilema) y en el exterior (floema).
• Felógeno: forma en el exterior una capa protectora llamada súber, que elimina la epidermis y hacia el interior un tejido cortical llamado felodermis.

Tejidos adultos

Tejidos parenquimáticos encargados de la nutrición, en los que tiene lugar la fotosíntesis y el almacenamiento de reservas.

• Parénquima clorofílico: sus células tienen gran cantidad de cloroplastos; se encuentra en las partes verdes de la planta.
• De reserva: acumulan sustancias de reserva como almidón, grasas y proteínas. No tienen cloroplastos y están en los tallos, raíces y semillas.
• Acuífero: constituye una especialización de las plantas xerófitas; sus hojas tienen células parenquimatosas que almacenan gran cantidad de agua.
• Aerífero: las células que lo componen están muy separadas entre sí para almacenar aire y favorecer su circulación, como sistema de flotación.