EL ANTAGONISMO: RESPIRACIÓN Y FOTOSÍNTESIS

EL ANTAGONISMO: RESPIRACIÓN Y FOTOSÍNTESIS 

La luz es el factor que desencadena el proceso de intercambio gaseoso. Al abrirse los estomas por la mañana, se produce una entrada de dióxido de carbono (CO2)  que se acelera a medida que se consume el que fue producido en el interior de la hoja durante la respiración nocturna.

El oxígeno (O2), su producto de la fotosíntesis también se libera a la atmósfera a través de los poros estomáticos.

FOTOSÍNTESIS 

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual la energía ingresa en el ecosistema.

Es imprescindible en el mundo biótico porque se llevan a cabo dos transformaciones fundamentales.

• La materia inorgánica se transforma en materia orgánica.
• La energía solar se transforma en energía química.

La fotosíntesis consta de dos etapas:

• La etapa fotoquímica: se realiza en presencia de la luz
• La etapa biosintética : no depende directamente de la luz esta, si lo hace en forma indirecta ya que para llevarse a cabo necesita de los productos que se han generado en etapa fotoquímica.

RESPIRACIÓN

La respiración permite a las células producir la energía necesaria para que los seres vivos puedan realizar sus funciones vitales ( crecer, reproducirse, transportar nutrientes, defenderse, etc). Mediante la respiración los seres vivos también expulsan las substancias de desecho de las células. Al respirar los seres vivos consumen oxígeno y expulsan dióxido de carbono ( CO2) .

Mientras que la fotosíntesis solamente se realiza por el día, la respiración se lleva a cabo tanto por el día como por la noche. La respiración de las plantas produce la transpiración o perdida del agua. Cuando falta agua en la atmósfera las plantas tienen la capacidad de cerrar los estomas para no perder agua.

EL SOL, FUENTE DE ENERGIA DE LOS SISTEMAS BIOLÓICOS

LA ENERGÍA RADIANTE DEL SOL

La energía solar es una energía renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol.

Las diferentes tecnologías solares se pueden clasificar en pasivas o activas según cómo capturan, convierten y distribuyen la energía solar.

La energía radiante del sol es la principal forma de energía que recibe nuestro planeta.

Esta se presenta como ondas electromagnéticas, de distinta longitud, que pueden manifestar en tres formas: la radiación visible, la radiación ultravioleta y la infrarroja.

• RADIACIÓN VISIBLE O LUZ: puede ser percibida por los seres humanos y en muchos casos descomponerse radiaciones monocromáticas que van del violeta al rojo. La luz es el conjunto de radiaciones electromagnéticas capaces de excitar la retina humana y crear la sensación de visión. 

• RADIACIÓN ULTRAVIOLETA  (UV) : tiene una menor longitud de onda y no puede ser percibida por las personas, aunque si por algunos seres vivos como las abejas .Esta radiación es parte integrante de los rayos solares y produce varios efectos en la salud al ser una radiación entre no-ionizante e ionizante.

• RADIACIÓN INFRARROJA (IR): tampoco puede ser percibida por las personas pero sí por otros seres vivos, como las serpientes de cascabel; tiene una longitud de onda mayor que la de la luz visible. Produce situación térmica y calor, y representa un porcentaje del 49% de la energía solar total.

NUTRICIÓN CELULAR

NUTRICIÓN CELULAR 

• La nutrición celular comprende el conjunto de procesos mediante los cuales las células intercambian materia y energía con su medio.

• Las partículas sólidas que han ingresado en la célula por endocitosis están formadas por moléculas cuyos átomos están unidos entre sí por enlaces químicos. Las moléculas y los átomos constituyen la materia en enlaces químicos. En estos queda retenida la energía.

• Para que la materia y la energía puedan ser aprovechadas por la célula, es necesario que esta rompa las moléculas de menor tamaño. Este proceso se llama digestión, y se produce por acción de las enzimas contenidas en los lisosomas.

Las células que pueden nutrir de dos formas dependiendo del tipo de materia y energía que utilizan en el proceso.

• NUTRICIÓN HETERÓTROFA: Las células incorporan materia orgánica e inorgánica. Para realizarlo las células heterótrofas emplean energía química almacenada en los enlaces de la materia orgánica que incorporan.

• NUTRICIÓN AUTRÓTOFA: las células autótrofas adquieren materia inorgánica mediante proceso de intercambio a través de la membrana y utilizan energía luminosa para convertir la materia inorgánica en orgánica a través de un proceso denominado fotosíntesis. 

TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA CELULAR

1.  TRANSPORTE PASIVO

El paso se realiza sin gasto de energía.

• Cuando las sustancias se desplazan a favor de un gradiente de concentración (por ejemplo gases como el O2 o el CO2, iones y pequeñas moléculas liposolubles) se trata de transporte por difusión.

• Cuando es el agua la que debe atravesar la membrana el proceso se denomina ósmosis.

• Cuando el transporte se realiza a través de las proteínas transportadas especiales como los carriers o permeasas se habla de difusión facilitada.

2.  TRANSPORTE ACTIVO 

El pasaje se realiza por gasto de energía cuando las sustancias se mueven en contra de un gradiente de concentración.

• Existen sistemas de transporte primarios cuando proviene directamente de la rotura del ATP.

• Secundarios y proviene de una diferencia de potencial eléctrico que se genera en un sistema primario.

• Cuando las moléculas que atraviesan la membrana se alteran químicamente en general por fosforilación, se habla de translocación de grupos.

• Cuando las moléculas son de gran tamaño el mecanismo se denomina transporte en masa.

LA MEMBRANA CELULAR O CITOPLASMÁTICA

MEMBRANAS CELULARES 

Las membranas celulares constituyen el limite entre la célula y el medio que las rodea.

Regulan el paso de sustancias hacia dentro y fuera de la célula, capta cambios externos y responden a ellos. 

La membrana está constituida por una doble capa lipídica. 

La doble capa de fosofolípidos tiene dos zonas bien diferenciadas:

• HIDROFÍLICA: esta región se caracteriza por concentrar las cabezas polares de los fosfolípidos.

• HIDROFÓBICA:  es una área hidrocarbonada en la que están las colas no polares de los fosfolípidos.

• INTEGRALES: se anclan completamente a la capa lipídica.

• PERIFÉRICAS: son peptídicos que se unen parcialmente a la membrana por medio de partes expuestas de las proteínas integrales.

Las funciones de las proteínas membranales son variadas: 

• Unen células entre sí, las fijan al citoesqueleto 
• Recibe y transmiten señales entre células adyacentes 
• Transportan selectivamente moléculas

                                    

LAS PROTEINAS

Las proteínas son macromoleculas formadas por unidades monoméricas llamadas aminoácidos.´

Existen aminoácidos esenciales y no esenciales para el ser humano:

FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS 

• ESTRUCTURAL: las proteína forman parte de la estructura de las células y tejidos

• CONTRÁCTIL: Estas macrormoléculas intervienen en la capacidad de contracción de las células musculares.

• DEFENSA: Ciertas proteínas específicas, llamadas anticuerpos o inmunoglobulinas detectan y atacan sustancias extrañas que entran en el cuerpo.

• TRANSPORTE: Algunas sustancias pueden ser llevadas de un sitio a otro del organismo por medio de proteínas.

• CATALÍTICA: Existen sustancias denominadas enzimas que se encargan de regular la velocidad de diversos reacciones químicas que suceden en el cuerpo. La gran mayoría de las enzimas son proteínas. 

• RECEPCIÓN: Algunos de estos biopolímeros intervienen en la detección de estímulos en la superficie celular.

• HORMONAL: Las hormonas son compuestos producidos por un tipo de células para modificar el funcionamiento de otras localizadas en diferentes áreas del cuerpo.

BIOMOLECULA INORGANICA

SALES MINERALES

Se incorporan al cuerpo humano a través de la alimentación. Los procesos vitales requieren la presencia de ciertas sales minerales bajo la forma de los iones (átomos electricamente cargados); por ejemplo: el cloruro, los carbonatos y los sulfatos.

Las sales minerales se pueden encontrar en los seres vivos de tres formas:

SALES MINERALES PRECIPITADAS 

Constituyen estructuras solidas, insolubles, con función esquelética; por ejemplo: el carbono de calcio de los caparazones de los moluscos, el fosfato de calcio y el carbonato de calcio, que depositados sobre el colágeno, constituyen los huesos.

SALES MINERALES DISUELTAS

Las sustancias minerales al disolverse dan lugar a aniones y cationes.

Los fluidos biológicos, que están constituidos básicamente por agua, mantienen constante su grado de acidez, pese a la adisión de ácidos o bases. 

Este fenómeno se denomina efecto tampón.

La presencia de sales en el medio interno celular determina que se verifique la entrada y salida de el agua a través de la membrana, debido a la tendencia a igualar la salinidad interna con la externa.

SALES MINERALES ASOCIADOS A MOLÉCULAS ORGÁNICAS

Suelen hallarse junto a proteínas formando fosfoproteínas o los lípidos, constituyendo fosfolípidos.

Sus principales funciones son:

1. Formar estructuras esqueléticas.

2. Estabilizar dispersiones coloidales.

3. Mantener un grado de salinidad en el medio interno.

4. Constituir soluciones amortiguadoras.