Metabolismo Celular: Fotosíntesis, Respiración y Fermentación - Conceptos Clave

Metabolismo Celular

El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en el interior de una célula. Se divide en dos fases:

• Catabolismo: consiste en la oxidación de los nutrientes orgánicos (glúcidos, lípidos y proteínas) dando lugar a compuestos más pequeños y sencillos. En estas reacciones se libera energía (ejemplo: oxidación de la glucosa).
• Anabolismo: moléculas pequeñas y sencillas se transforman en moléculas mayores y más complejas, como los lípidos, polisacáridos, proteínas y ácidos nucleicos. La energía que se necesita se obtiene de la que se libera en las reacciones catabólicas.

ATP: La Moneda Energética Celular

El ATP (adenosín trifosfato) actúa como transportador de energía química en todas las células. Los seres vivos utilizan la energía química almacenada en el ATP para llevar a cabo todas sus actividades celulares. Está formado por adenina, ribosa y tres grupos fosfato.

El ATP se forma en la célula a partir de:

• La energía de la luz durante la fotosíntesis.
• La energía liberada en las reacciones de oxidación de los nutrientes orgánicos.

La energía del ATP se emplea en todas las actividades celulares que requieren energía, como:

• Las reacciones anabólicas o de biosíntesis.
• El transporte activo de moléculas e iones.
• Los movimientos celulares.

Fotosíntesis: Transformando la Luz en Energía

La fotosíntesis es el proceso por el cual algunos organismos, como las plantas, algas y bacterias, son capaces de captar la energía luminosa y transformarla en energía química.

Elementos de la fotosíntesis:

• Materia prima como el agua y las sales minerales.
• El CO₂ que penetra en las hojas.
• La energía (luz solar).
• La clorofila, encargada de transformar la energía luminosa en química.
• Los cloroplastos, orgánulos celulares que realizan numerosas reacciones químicas de la fotosíntesis, divididas en fase luminosa y oscura.

Respiración Celular y Almacenamiento de Energía

Respiración: la glucosa puede oxidarse para obtener energía.

Almacenamiento: algunas plantas almacenan gránulos de almidón en las células de sus tallos o raíces. Los azúcares también pueden almacenarse en los frutos. Síntesis de otras sustancias (celulosa para las paredes celulares).

Diferencias entre Respiración y Fermentación

La respiración se da en organismos complejos, es decir, formados por células eucariotas, a diferencia de la fermentación, que se da en organismos procariotas, es decir, bacterias. Sus productos finales son diferentes. El producto final de la respiración es dióxido de carbono (CO₂). La fermentación produce grupos OH, es decir, alcohol. La fermentación no necesita oxígeno, mientras que la respiración celular sí.

Diferencias entre Fermentación Alcohólica y Láctica

• Fermentación alcohólica: ocurre en ausencia de oxígeno.
  • Organismos: Levaduras (Saccharomyces cerevisiae).
  • Productos finales: Etanol y dióxido de carbono (CO₂).
  • Aceptor final de electrones: Acetaldehído.
  • Aplicación: Elaboración de pan y de bebidas alcohólicas (cerveza, vino, etc.).
• Fermentación láctica: ocurre en ausencia de oxígeno.
  • Organismos: bacterias lácticas (Lactobacillus, Streptococcus lactis, etc.) y células musculares en anaerobiosis.
  • Productos finales: Ácido láctico.
  • Aceptor final de electrones: Ácido pirúvico (o piruvato).
  • Aplicación: elaboración de derivados lácteos (yogur, queso, cuajada, etc.).

Clasificación de los Seres Vivos

Clave Dicotómica

Una clave dicotómica permite clasificar un conjunto de objetos a partir de las características observables.

Categorías Taxonómicas

Ejemplo de categorías taxonómicas:

• Reino: Animal
• Filo: Cordados
• Clase: Mamíferos
• Orden: Primates
• Familia: Homínidos
• Género: Homo
• Especie: Homo sapiens

Filogenia

La ciencia de la filogenia se encarga de establecer el grado de parentesco entre las diferentes especies según la historia de la evolución biológica de las mismas.

Especie

Una especie es un conjunto de poblaciones naturales que pueden cruzarse entre sí real o potencialmente y que se hallan reproductivamente aisladas de otros grupos similares. Hay especies que se reproducen asexualmente y entre las plantas es frecuente descubrir híbridos naturales fértiles entre las especies del mismo género. Todos los individuos de una especie son semejantes o parecidos anatómicamente.