Metabolismo Energético: ATP, Fotosíntesis y Cloroplastos

Se produce una síntesis notable de ATP. Una molécula de Acetil-CoA produce 12 moléculas de ATP. Una molécula de glucosa produce 24 ATP + 14 ATP (enzimas) → Balance global = 38 ATP por molécula de glucosa.

La glucólisis se produce en el citosol. Después se produce Acetil-CoA en la matriz mitocondrial, el Ciclo de Krebs también en la matriz, y la cadena respiratoria en la membrana interna de la mitocondria.

En el citosol: 1 glucosa produce: 2 ácido pirúvico (2 ATP) y 2 NADH (x3 ATP) → 6 ATP. 2 ácido pirúvico produce: 2 Acetil-CoA + 2 CO2 y 2 NADH (x3) → 6 ATP.

En la mitocondria: 2 Acetil-CoA produce: 4 CO2, 2 GTP (2 ATP), 6 NADH (x3) → 18 ATP, 2 FADH2 (x2) → 4 ATP.

Anabolismo

El anabolismo es la parte del metabolismo que consiste en sintetizar moléculas grandes partiendo de moléculas sencillas. Todos los organismos tienen 2 etapas de anabolismo:

1. Anabolismo autótrofo: partiendo de moléculas inorgánicas sencillas como el H2O, CO2, NH3... se convierten en moléculas orgánicas sencillas como la glucosa, aminoácidos, etc.
2. Anabolismo heterótrofo: las moléculas orgánicas sencillas se transforman en moléculas orgánicas complejas como glúcidos, proteínas...

Para sintetizar cualquier molécula se necesita energía y hay 2 tipos:

1. Fotosintética: uso de la energía luminosa en el proceso de la fotosíntesis. La usan las plantas, las algas, las bacterias fotosintéticas y las cianobacterias.
2. Quimiosintética: la energía procede de reacciones de oxidación de compuestos inorgánicos (bacterias quimiosintéticas).

Fotosíntesis

La fotosíntesis se define como un proceso anabólico, y por tanto, un conjunto de reacciones, propio de plantas, algas y algunas bacterias que transforman la energía luminosa en energía química, y la acumulan en forma de ATP. Hay 2 tipos de fotosíntesis:

1. Fotosíntesis oxigénica: se libera oxígeno como producto final. Ese O2 que se libera procede de la hidrólisis del agua. El agua en este caso es donadora de electrones. Este tipo de fotosíntesis es propia de algas, plantas y cianobacterias.
2. Fotosíntesis no oxigénica: el donador de electrones es el H2S. Es propia de bacterias púrpuras y verdes del azufre.

La estructura fotosintética por excelencia es el cloroplasto. Dentro de este hay que diferenciar dos partes que participan activamente en la fotosíntesis:

1. Membrana tilacoidal: es donde se dan todas las reacciones dependientes de la luz, por lo que componen la fase lumínica. Se obtiene ATP y NADPH.
2. Estroma: se dan las reacciones independientes de la luz (fase oscura). El ATP y NADPH se usan para obtener productos orgánicos, partiendo del CO2.

Fotosistemas

Los fotosistemas son sistemas que están en la membrana tilacoidal, formados básicamente por proteínas transmembranosas. En los fotosistemas se produce la captación de energía luminosa y liberación de electrones de alta energía. En el complejo antena hay clorofila (a y b) y otros pigmentos como los caroteinodes, que hay de 2 tipos: carotenos (rojos) y xantofilas (amarillos). Tanto la clorofila a como b, como los pigmentos, captan energía luminosa de diferente longitud de onda. Hay 2 tipos de fotosistemas: I (PSI): Los tilacoides están en contacto con el estroma y II (PSII): los tilacoides no están en contacto con el estroma.