BIOLOGÍA (08) del CBC Cátedra Nasazzi (apuntes tomados en 2004) Clase 13

BIOLOGÍA (08)

CBC

Ciclo Básico Común

Tomados en el 2º cuatrimestre del año 2004.
Profesora: Susana Hernández
Cátedra: Nasazzi
Comisión: 10801
Lunes y jueves de 14 a 17 horas.
Sede Montes de Oca 1200
4º piso, aula 42
Ciudad Autónoma de Buenos Aires
República Argentina
Apuntes tomados como oyente.

ADVERTENCIA: Este material no ha sido producido por los docentes de la Cátedra. Este material ha sido producido por un oyente, por iniciativa propia y de modo independiente. Es una reconstrucción de los apuntes tomados como oyente. Cualquier error, ya sea conceptual, terminológico o de otra índole, no le compete a los docentes de la Cátedra.

Clase 12 - Índice - Clase 14

Clase 13

Jueves 30/09/2004

Seguimos con fotosíntesis. La etapa lumínica tiene algo de común con la respiración celular (el transporte de electrones y formación de ATP con bomba de protones).

En la respiración celular se forman coenzimas reducidas. La energía de la fotosíntesis viene de la luz. Los electrones tienen alta energía. En el transporte de electrones se libera energía en forma de ATP y NADPH.

¿Qué pasa en la etapa oscura o termodependiente?

Permite aprovechar el ATP y el NADPH para fabricar glucosa usando dióxido de carbono CO₂. Es una vía metabólica, una serie de reacciones químicas que se llaman ciclo de Calvin. El dióxido de carbono CO₂ se va uniendo a una pentosa, un azúcar de 5 carbonos, con el objetivo de formar un azúcar de 6 carbonos.

Esto sucede en el estroma del cloroplasto. Para que suceda el ciclo de Calvin hay que poner dióxido de carbono CO₂, NADPH y ATP. ¿Las plantas respiran CO₂ para obtener ATP, tal como en la respiración celular? No. Las plantas generan glucosa con la fotosíntesis, y luego degradan la glucosa en la respiración celular para obtener ATP. Las plantas respiran (incorporan) CO₂ para, mediante la fotosíntesis, generar glucosa. A dicha glucosa luego la degradarán mediante la respiración celular y obtendrán ATP. Respiran todo el día; pero para fotosintetizar necesitan luz.

Las plantas, durante la respiración celular, al final de la cadena de transporte, utilizan oxígeno; pero en poca cantidad. Durante la noche cuando no hay luz, la planta consume oxígeno, durante la respiración celular (degradación). La planta hace fotosíntesis (sintetiza glucosa) y respiración celular (degradación de glucosa).

Un cuadro final de los reactivos y productos de las distintas etapas:

Reactivos

Productos

1º etapa, fotosistemas, lumínica

Luz (energía)

H₂O

NADP

ADP + Pi

O₂

NADPH

ATP

2º etapa, oscura o termodependiente

CO₂

NADPH

ATP

Glucosa

NADP

ADP + Pi

Respecto a la fotosíntesis, hay que decir que la luz es una fracción de la radiación electromagnética que viene del Sol (espacio). En particular la radiación que la planta puede absorber para la fotosíntesis. El verde lo refleja; pero otros pigmentos de la planta pueden absorber el verde. Son los pigmentos accesorios como los carotenos (naranjas, rojos, etcétera). Entre todos junto a la clorofila la planta trata de captar toda la luz visible. Los rayos superiores a la luz visible dañan las células.

Voy a dictar algunas preguntas típicas de parcial para que tengan una idea.

Relacione el valor de la variación de energía libre (delta G) con la posibilidad de que una reacción sea termodinámicamente espontánea o no. Explique con un gráfico el nivel energético en función del curso de la reacción.

Una enzima es oligomérica y cooperativa. Explique: (A) qué significan los términos. (B) De qué manera la enzima acelera la velocidad de la reacción. (C) Por qué no puede catalizar a 90ºC y a 5ºC.

Si una bacteria se reprodujera en ausencia de oxígeno a la misma velocidad que en presencia de oxígeno, cómo sería el consumo de glucosa en cada caso. Justifique.

Si un insecto se alimenta exclusivamente de polisacáridos, cómo puede sintetizar grasas.

Describa un mecanismo de transporte a través de membrana que no sea saturable.

Explique los eventos que ocurren en la sinapsis y señale qué efecto tendría sobre este proceso una sustancia que impida la recaptación del neurotransmisor.

¿Cuál es la causa de la existencia de un período refractario? ¿Por qué es tan importante para la correcta transmisión del impulso nervioso?

A un medio líquido en donde viven ciertas células se le agrega: glucosa dos gramos por litro, y un ion X un gramo por litro. Se observa que inmediatamente ambos compuestos son incorporados por las células. Se sabe que las concentraciones intracelulares iniciales de glucosa y de X, era 0,5 gramos por litro y 3 gramos por litro respectivamente. Describa los mecanismos de transporte involucrados en cada caso y justifique.

¿Puede una célula vegetal liberar oxígeno en ausencia de luz? Justifique.

Se extraen de una célula vegetal las enzimas del estroma del cloroplasto y se colocan en un tubo de ensayo. ¿Qué deberá agregar al tubo para que ocurra el ciclo de Calvin?

¿Qué significan los siguientes términos: complementariedad de bases y sitio alostérico?

¿Qué efectos tiene un inhibidor competitivo?

Sistema de endomembranas

El sistema de endomembranas es típico de células eucariontes. Son membranas internas que recorren el citoplasma. Los procariontes no tienen endomembranas. La endomembrana tiene las características de la membrana plasmática aunque en distintas proporciones.

El sistema de endomembranas está compuesto por el retículo endoplasmático, el complejo de Golgi, y la envoltura nuclear.

Sistema de endomembranas (sólo eucariontes)	Retículo endoplasmático (REG y REL)
	Complejo de Golgi
	Envoltura nuclear

La envoltura nuclear es la que envuelve al núcleo. Retículo viene de red, una red membranosa que recorre el citoplasma.

Son sacos membranosos con una luz (espacio) interior. Las bolsitas alargadas se llaman cisternas. Las de tipo esfera se llaman vesículas. También pueden formar tubos, estructuras tubulares. Delimitan compartimentos dentro de la célula, como habitaciones. Hay dos tipos de retículo. Uno de ellos es el retículo granular o rugoso (REG) y se llama así porque del lado de fuera tiene ribosomas pegados.

El otro retículo es el retículo liso o agranular (REL), que no tiene ribosomas pegados.

El REG y el REL comparten algunas funciones pero no otras. Los ribosomas sirven para la síntesis de proteínas (los aminoácidos se unen en los ribosomas).

Lo que sucede con las proteínas depende de cada una. Hay ribosomas sueltos que están libres, y ahí se fabrican las proteínas para uso de la célula. Las proteínas que se fabrican en el REG son las proteínas de exportación, las que se van a ir de la célula. Cuando una célula fabrica algo para que ese algo cumpla una función fuera, el proceso se denomina secreción, y se hace en el REG (a modo de ejemplo un neurotransmisor). En el REG también se fabrican las proteínas de membrana. También se fabrican las proteínas de los lisosomas.

Ciclo secretor

El REG tiene que ver con la síntesis de proteínas. El REL se asocia con la síntesis de muchos lípidos, y con el almacenamiento y degradación del glucógeno. Muchos lípidos se fabrican en el REL. Para el ciclo secretor, en principio hay que fabricar la proteína. La proteína se empieza a fabricar en un ribosoma que está libre, hasta que un fragmento de la proteína está libre. Dicho fragmento se denomina péptido señal (es una secuencia particular de aminoácidos, generalmente no polar).

Esa proteína con señal, termina de crearse en el REG.

El REG tiene una proteína (2) que se une a otra proteína (1) que se engancha al péptido señal.

Esto hace que todo se enganche al REG. La proteína se sigue fabricando en el interior del REG, dentro de los tubos del REG. Esto del péptido señal es de las proteínas de exportación. Cuando la proteína está dentro del REG, puede sufrir modificaciones. A modo de ejemplo se le puede glicosilar, es decir, se le agregan glúcidos. También se le pueden formar puentes disulfuro, o se le pueden pegar lípidos. Es decir que a la proteína se la modifica y completa.

Después del REG la proteína terminará en el complejo de Golgi. El sistema de Golgi es un sistema de endomembranas. El Golgi está más localizado y tiene el siguiente aspecto:

La proteína sale del REG dentro de una vesícula. La vesícula se crea con la membrana del REG. Dicha vesícula que contiene en su interior la proteína, se estrella contra el Golgi y se funde con el Golgi. La vesícula que sale del REG siempre entra por la parte basal (CIS) del complejo de Golgi. Así va pasando de una capa del Golgi a la otra, por el mismo mecanismo. Mientras pasa por el Golgi, la proteína se termina de modificar, completar y también se condensa (se concentra). Cuando está lista, se despacha a su destino final. Sale una vesícula hasta la membrana plasmática, la vesícula se fusiona con la membrana plasmática y la proteína sale de la célula (exocitosis).

Si la proteína en lugar de ser de exportación es una proteína de membrana, entonces cuando sale del REG, en lugar de viajar dentro de la vesícula, la proteína está inserta en la membrana de la vesícula. Al hacer exocitosis, la proteína de membrana queda inserta en la membrana plasmática. También está el caso de las proteínas que no salen de la célula sino que forman un lisosoma.

Clase 12 - Índice - Clase 14