Fosforilación oxidativa, fermentaciones y quimiolitótrofos: metabolismo celular
Resumen
El texto explica la fosforilación oxidativa y el balance de ATP de la cadena respiratoria, así como los tipos de fermentación (alcohólica, láctica, homoláctica y mixta). También describe los organismos quimiolitótrofos, como las bacterias del azufre, del nitrógeno, del hierro y del hidrógeno. Incluye además apuntes sobre el código genético y el inicio de la transcripción.
Puntos clave
- La fosforilación oxidativa produce ATP en la cadena respiratoria gracias a la oxidación de moléculas y a la ATP sintetasa, que aprovecha el gradiente de protones.
- Por cada NADH2 se producen 3 ATP y por cada FADH2 se producen 2 ATP en la cadena respiratoria.
- Las fermentaciones obtienen 2 ATP por glucosa y son realizadas por bacterias, hongos y algunas células.
- La fermentación alcohólica transforma el ácido pirúvico en acetaldehído, CO2 y después en etanol.
- Los organismos quimiolitótrofos obtienen energía de reacciones exergónicas con compuestos inorgánicos, como las tiobacterias, nitrobacterias, ferrobacterias y bacterias del hidrógeno y del metano.
- El código genético está formado por tripletes de bases que codifican 20 aminoácidos, es degenerado, sin solapamiento y universal.
Fosforilación Oxidativa
Todas las células necesitan que les llegue oxígeno. Se produce ATP en el paso de NAD a FAD, en el paso del citocromo b al citocromo c y del citocromo a al citocromo a3. Estos ATP se producen por la oxidación de moléculas. Dentro de la matriz, los protones salen al espacio intermembranal y aquí los oxisomas están acoplados a los oxisomas. El ATP sintetasa forma ATP y los oxisomas meten protones dentro de la matriz. Esto es la fosforilación oxidativa.
Balance Global de la Cadena Respiratoria
Todos los poderes reductores producidos en la glucólisis y el ciclo de Krebs van a ser usados en la cadena respiratoria. Por cada NADPH2 se producen 3 ATP. Por cada FADH2 que se produce, se producen 2 ATP.
Respiración Anaerobia
No hay cadena respiratoria, se queda en glucólisis o ciclo de Krebs.
Fermentaciones
Se obtienen 2 ATP por glucosa. En la glucólisis se obtienen 2 pirúvicos y 2 ATP. Hecho por bacterias, hongos y algunas células.
Fermentación Alcohólica
De los ácidos pirúvicos pasan a acetaldehído y dan CO2, con él se va a pasar a etanol con 2 NADPH2 para pasar a 2 NADH2 y sacar 2 protones. Se puede pasar a otros alcoholes que no son etanol.
Fermentación Láctica
A partir de la lactosa, la lactasa rompe la lactosa en 2 monosacáridos y gracias a la isomerasa se puede pasar de galactosa a glucosa, entrando 2 glucosas a la glucólisis. A partir de la glucólisis se pasa a 2 ácidos lácticos entrando NADPH2 y pasando a NADP y produciendo 1 protón.
Fermentación Homoláctica
Solo produce ácido láctico. A nuestras células musculares no les da tiempo a llegar a la cadena respiratoria, pasa de los ácidos pirúvicos a ácidos lácticos y el ácido forma cristales y estas son las agujetas.
Fermentación Mixta
Unos pasan a láctico y otros a alcohólico, como la leche alcoholizada.
Organismos Quimiolitótrofos
En una reacción exergónica se acoplan a ella para coger energía. Estos organismos son las bacterias del azufre (tio-bacterias). Compuestos reducidos del azufre lo oxidan, lo cual produce azufre, agua y energía de la reacción exergónica de la cual viven. Otras nano-bacterias cogen el Z, lo oxidan y producen sulfatos y energía. Son capaces de sulfurar el ácido fosfórico, oxidándolo. Estas bacterias son capaces de vivir en medios muy ácidos por la cantidad de protones que se producen en estas reacciones.
Las bacterias del nitrógeno (nitrobacterias) son todas aeróbicas, hacen que del NH3 y de la oxidación se produzca energía (son nitrosificantes), solo ellas hacen que se pase de nitritos a nitratos. Toda la vida depende de estas bacterias ya que son las únicas capaces de producir esto. Viven en el suelo.
Las bacterias del hierro (ferrobacterias) oxidan carbonatos de hierro formando hidróxidos de hierro y CO2. Las bacterias del hidrógeno oxidan el hidrógeno produciendo agua y energía (hidrogenomonas). Las bacterias del metano lo oxidan y producen agua (metanomonas).
Código Genético
- Cada 3 bases codifican para 1 aminoácido, lo que da 64 posibilidades de aminoácidos y las que tenemos son 20.
- El código es degenerado, esto significa que si se llega a 64 posibilidades y solo necesitamos 20 hay 2 posibilidades: que hayan tripletes que no tengan ningún sentido o tripletes que dan la información para el mismo aminoácido.
- El código es sin superposición ni solapamiento, esto quiere decir que si el primer triplete tiene 3 bases, esta base no se va a compartir con el siguiente triplete.
- La lectura es sin comas, no hay 1 signo que le diga a algún triplete que pare, solamente cuando llegue el triplete que tenga final debido a que el siguiente triplete no codifica a ningún aminoácido.
- Es universal, toda la vida funciona igual, con el mismo código genético.
Proceso de Síntesis de Proteínas: Transcripción
Se hace por complementariedad de bases combinando timina por uracilo. En los organismos procariotas el primer triplete es AUG y en eucariotas UAG, UGA, UAA.
Las histonas además de empaquetar el ADN lo protegen, hay 1 movimiento de histonas hacia el extremo y se va a abrir la doble hélice. La enzima ARN polimerasa empieza a formar la cadena complementaria. Se forma 1 ARN heterogéneo nuclear debido a la ARN polimerasa. Hay una secuencia que se llama promotor, además del primer triplete es donde se tiene que enganchar la ARN polimerasa para empezar a formar la cadena complementaria.
En el ARN heterogéneo nuclear hay intrones y exones (son trozos de ARN que se cortarán y desaparecerán los intrones, quedando pegados los exones, este es el ARN mensajero maduro). Estos exones son muy específicos porque tienen que dar una proteína, los intrones son específicos en cada individuo y son muy importantes. En el extremo 3' se va a poner una cola de poliA y en el 5' otra cola de bases, esto es el ARNm maduro que sale.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Cuánto ATP produce cada FADH2 en la cadena respiratoria?
Según el texto, por cada FADH2 que se produce se obtienen 2 ATP en la cadena respiratoria.
¿Qué bacterias pasan los nitritos a nitratos?
Solo las bacterias del nitrógeno (nitrobacterias) realizan ese paso, y el texto indica que toda la vida depende de ellas.
¿Cuál es el primer triplete de la transcripción en procariotas?
En los organismos procariotas el primer triplete es AUG, mientras que en eucariotas se mencionan UAG, UGA y UAA.
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