Porque se dice que la fotorrespiracion es un proceso en el cual las plantas pueden obtener energía extra

6CITOLOGÍA: CÉLULA VEGETAL

La célula vegetal se compone de estas estructuras. Hay que tener en cuenta que la célula está formada por la pared celular y el protoplasto. Este último es todas aquellas partes que se encuentran dentro de la pared celular y que rodea la membrana plasmática.

1. PARED CELULAR

La pared celular es una de las carácterísticas más típicas de las células vegetales. Hay dos tipos de pareces celulares: - Pared primaria: se encuentra en todas las células. Está formada por cadenas lineales de moléculas de celulosa (microfibrillas) que se encuentran dentro de una matriz de polisacáridos. También está compuesta por proteínas que se encargan del crecimiento celular y del reconocimiento. Esta pared permite el paso de agua y de sustancias disueltas porque es una superficie porosa, además se puede intercambiar con otras paredes celulares (apoplasto a todo el conjunto de paredes celulares). - Pared secundaria: no las tienen todas las células. Estas paredes suelen ser mucho más gruesas que las primarias (pueden llegar a tener 3 capas) y con abundante celulosa en su composición. No tiene pectinas, pero en algunos casos sí que tiene lignina que le da una rigidez que la pared primaria no tiene. Cuando una célula que forma la pared secundaria deja de alargarse es porque tiene que pasar desde la lámina media, luego a la pared primaria y luego a la secundaria. Además, en estas paredes pueden aparecer ceras, taninos, gomas… -
Lámina media: se encuentra entre las paredes primarias de las células adyacentes. Está formada por pectinas, por eso se encarga de unir las dos paredes. Esta pectina se degrada con enzimas (en la maduración de los frutos) que hace que las células se separen y el fruto se ablande. Funciones de la pared celular: - Define el tamaño y forma de la célula. - Da rigidez a la membrana y a la planta.
- Ayuda a que la planta sobreviva a ambientes hipotónicos donde el agua penetra en la célula y aunque se crea turgencia hace que no explote la membrana. - Funciones de la pared secundaria: +Hace poco apetecible la planta hacia herbívoros. +Impermeabilidad con las ceras y la cutina. +Ayuda a la cicatrización con las gomas. Comunicaciones: En cuanto a las comunicaciones de las paredes celulares destacan los plasmodesmos. Se acumulan en las paredes donde no hay apenas grosor o en zonas donde no hay pared secundaria formando punteaduras. Son canales que comunican unas células con otras hasta los retículos endoplasmáticos a través de un desmotúbulo. De esta forma se unen todos los protoplastos del tejido vegetal formando el simplasto. Su función es regular el paso de los iones y de pequeñas moléculas a través de ellos. 

2. MEMBRANA PLASMÁTICA

Las membranas plasmáticas de las células procariotas y eucariotas son similares. Está formada por una doble capa lipídica en la que se encuentran integradas proteínas. - Lípidos: la mayoría son fosfolípidos, cuyas partes polares forman puentes de hidrógeno con el agua que contiene el citoplasma y las apolares se unen con otras partes apolares de otros lípidos, formando así la bicapa de lípidos. Otros lípidos que nos podemos encontrar en la membrana son los glucolípidos que se encuentran en la parte externa. - Proteínas: forman la mitad de la membrana. Hay dos tipos de proteínas. +Proteínas periféricas: son proteínas hidrófilas o polares que se sitúan en la cara interna o externa de la bicapa lipídica, pero solo en una de las dos capas. +Proteínas integrales: son proteínas que tienen la parte hidrófila o polar hacia el exterior de la célula, en cambio la parte hidrófoba o apolar se coloca en la bicapa. La parte externa de la membrana esta compuesta por polisacáridos péptidos, además de glicoproteínas y glicolípidos. Esta membrana se dice que tiene un mosaico fluido porque es una estructura que se renueva continuamente y porque cumple estas carácterísticas: - La movilidad de los lípidos que se encuentran en la membrana irá variando según la temperatura a la que se encuentre y la saturación de los ácidos grasos que la componen. - Las proteínas son más lentas que los lípidos debido a su tamaño. Funciones de la membrana: - Permeabilidad selectiva de la membrana: esto le da la diferenciación entre el medio externo y el interno. - Ayuda en la síntesis de las microfibrillas de la pared celular. - Reconocimiento celular: en el crecimiento y en la diferenciación celular.

3. CITOSOL

Se conoce como citosol a todos los orgánulos que están suspendidos en el citoplasma (medio coloidal) en el que además, se encuentran enzimas. Las partículas coloidales que contienen tienen a su alrededor electrolitos y otras pequeñas moléculas (agua, gases) que los van acumulando. Además, se encuentra formando una matriz rodeada por proteínas formando el citoesqueleto.

4. CITOESQUELETO

Se le conoce a la red de fibrillas que se extiende por el citoplasma y se compone de tres estructuras moleculares: microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios. Las funciones del citoesqueleto son: - Estabilización de la forma de la célula: actúa sobre la pared celular. - Organiza el citoplasma. - Controla el movimiento del interior de la célula: controlando las corrientes y la colocación de los orgánulos. - Sintetiza la pared celular. Microtúbulos: Son largos cilindros huecos en su interior, formados por una proteína llamada tubulina. A veces interactúan con puentes de hidrógeno y esto hace que se le dé una mayor rigidez a la célula. Sus funciones son las siguientes: - Mantienen la forma de las células: orientan las partículas que forman la pared celular. - Movimientos rígidos en los cromosomas: cuando hay división celular o dentro de la célula. - Movimientos de los cilios o flagelos: componen la estructura para que sean rígidos y la célula se pueda mover. - Movimiento dentro de la célula: controlan mucho el movimiento de la célula para que tenga rigidez. Microfilamentos: Formado por dos estructuras solidas unidas entre sí y que están formadas por una proteína llamada actina. Sus funciones son las siguientes: - Mantienen la forma de la célula: dan tensión a la célula. - Controlan las corrientes citoplasmáticas: cuando los microfilamentos cambian de sentido, la corriente del citoplasma también lo hace. - Cambios en la forma de la célula: orientan las partículas que forman la pared celular. - Contracción del músculo: porque participa en el movimiento de ellos. - Movimiento celular: en la colocación de los orgánulos del citoplasma. - División celular: son los encargados de separarlos. Filamentos intermedios: Son proteínas fibrosas superenrolladas y pueden estar compuestas de diferentes proteínas según su función. Sus funciones son las siguientes: - Mantenimiento de la membrana celular: estabiliza la forma de la célula, dándole una gran resistencia a la tensión. - Unen los orgánulos del núcleo: microfilamentos y microtúbulos. - Forma la lámina nuclear.

5. Retículo ENDOPLASMÁTICO

Se trata de un orgánulo que se encuentra cerca del núcleo que está formado por un conjunto de cavidades cerradas llamadas cisternas rodeadas por una membrana que se conectan por tubos (túbulos). Existen dos tipos de retículo endoplasmático: - Retículo endoplasmático rugoso: contiene ribosomas en las membranas de la cisterna. Sus funciones son: +Sintetizan proteínas de secreción. +Forman glicoproteínas: se añaden azucares y se modifican dentro de su membrana. +Fabrican membranas: añaden proteínas de membrana y componentes de estos. - Retículo endoplasmático liso: no contiene ribosomas pero si están unidas las cisternas por una gran cantidad de túbulos. Sus funciones son: +Sintetizan lípidos: para que junto con las proteínas de membranas originen nuevas. +Metabolizan los carbohidratos.  +Detoxificación: se encuentran en las zonas hepáticas que limpian de drogas y venenos. +Almacenan iones Ca+: el exceso de calcio hace que se colapsen los túbulos

. 6. APARATO DE GOLGI

Está formado por dictiosomas que son cavidades apiladas a las que se le llama cisternas. Están rodeadas por vesículas de Golgi (cuerpos esféricos) y cuando hay una gran cantidad de dictiosomas forman el aparato de Golgi. Estos dictiosomas se renuevan contantemente porque las vesículas aparecen y desaparecen continuamente. Se sabe que son polares y que está compuesto por dos caras: - Cis: en esta cara se forman las vesículas. Va creciendo cuando se van uniendo vesículas del retículo endoplasmático a las cisternas. - Trans: por esta cara salen las vesículas, en ellas se transportan sustancias transformadas hasta el lugar donde la célula las necesite. Sus funciones son las siguientes: - Glicosilaciones de proteínas y de lípidos: en forma de glicoproteínas y glicolípidos que son sintetizados en el retículo endoplasmático. - Crecimientos del plasmalema: se produce por la fusión con las vesículas de secreción. - Ayudan en el crecimiento de la pared: donde las vesículas contienen polisacáridos para sintetizar la celulosa y la pared celular. - Secretora: expulsa sustancias que sirven a otros orgánulos de la célula.

7. MITOCONDRIAS

Son orgánulos celulares que se encuentran en todas las células eucariotas. Su tamaño y su número dependerán del estado en el que se encuentren. Se dividen por fisión (una mitocondria se divide en dos), donde sus membranas no proceden del sistema de endomembranas. Su estructura es la siguiente: - Membrana externa lisa: es una membrana muy permeable a los compuestos que salen y entran de la mitocondria. - Membrana interna: es impermeable, en ella se diferencian crestas mitocondriales (repliegues) que contienen en su interior a los compuestos de la matriz mitocondrial. Estas crestas aumentan la superficie de la membrana interna. - Matriz mitocondrial: está compuesto por una solución acuosa que contiene enzimas (intervienen en la respiración celular), ADN, ARN y ribosomas. Sus funciones son: - Realiza gran parte del metabolismo celular: produce ATP oxidando compuestos orgánicos para realizar la respiración. - Sintetiza compuestos para la respiración celular: como las enzimas.

8. PLASTOS

Son orgánulos compuestos por una doble membrana. Estos solo se encuentran en las células vegetales (plantas). También se dividen por fisión, por eso tienen un sistema independiente de endomembranas. Pueden ser de dos tipos: - Incoloros: no tienen color como los amiloplastos que contienen gránulos de almidón. - Coloreados: se diferencian dos tipos: +Cloroplastos: contienen clorofila y pigmentos que les da color (verde). +Cromoplastos: también contienen pigmentos que les da color pero esto son diferentes a la clorofila (verde). Estos cromoplastos no forman parte de la fotosíntesis. La estructura de los cloroplastos es la siguiente: - Membrana externa: es una membrana muy permeable. - Membrana interna: regula la absorción de agua y de nutrientes. - Espacio intermembranal: espacio que se encuentra entre la membrana externa y la interna. - Estroma: es un medio acuoso que contiene enzimas, ADN, ARN y proteínas que intervienen en la fotosíntesis. - Tilacoides: son cavidades o sacos aplanados rodeados por una membrana en la que se encuentran los pigmentos que se utilizarán en la fotosíntesis. Hay de dos tipos (existe comunicación entre ellos) que se utilizaran en diferentes fases de la fotosíntesis: +Tilacoides de los grana: son tilacoides apilados. +Tilacoides del estroma: se encargan de comunicar los tilacoides apilados entre sí. - Granum: son tilacoides apilados..Las funciones de los cloroplastos son las siguientes: - Realizan la fotosíntesis: forman parte de la fotosíntesis porque absorben la luz que necesita la planta para realizar la fase luminosa. - Replicación de su ADN y de la síntesis de proteínas: además, sintetiza enzimas que intervienen en la fotosíntesis. - Almacenan almidón: vienen de la fotosíntesis.

9. SISTEMA ENDOMEMBRANOSO

Se originan una membrana a partir de otra membrana formando un sistema endomembranoso donde forman parte de las células eucariotas (envoltura nuclear, retículo endoplasmático, aparato de Golgi, lisosomas, vacuolas…). Sus funciones son: - Sintetizar proteínas. - Transportar esas proteínas a través de las membranas o fuera de la célula. - Forma parte del metabolismo y de los movimientos de los lípidos.

10. RIBOSOMAS

Son estructuras globulares formadas por dos subunidades (una grande y otra pequeña) formadas a su vez por proteínas y ARNribosómico. Se encuentran dispersos por el citoplasma y se unen a la membrana del retículo endoplasmático rugoso. Van formando una cadena llamada polirribosomas que se unen entre sí con ARNm. En ellos se traducen las proteínas. Tanto en las mitocondrias como en los cloroplastos nos encontramos con ribosomas en su interior, donde se sintetizan parte de las proteínas que utilizan estos orgánulos. En el núcleo también aparecen ribosomas, pero las subunidades que los forman están por separado. Sus funciones son las siguientes: - Sintetizan proteínas: a partir de esta proteína se codifica el ADN y se comunican a los ribosomas con ayuda del ARNm.

11. LISOSOMAS

Son orgánulos que solo se encuentran en las células animales. Se trata de un saco membranoso que contiene enzimas hidrolíticas que rompen macromoléculas, generalmente actúan con un pH ácido, porque con un pH neutro no actúa. El interior de esta membrana no hidroliza debido a sus proteínas. Sus funciones son: - Se encargan de la digestión intracelular: rompen macromoléculas para formar partículas más sencillas. Se puede realizar de dos formas: +Fagocitosis: rodean la sustancia y la introducen dentro del lisosoma. +Autofagia: degradan la estructura de la célula.

12. PEROXISOMAS Y GLIOXISOMAS

Son orgánulos esféricos rodeados por una membrana cuyo núcleo es granular o cristalino (formado por proteínas). Se diferencian dos tipos: - Peroxisomas: contienen enzimas, donde en las células vegetales, estos orgánulos están cerca de los cloroplastos y de las mitocondrias porque ayudan en las funciones metabólicas como la fotorrespiración. - Glioxisomas: son peroxisomas especializados que se encuentran dentro de los tejidos de almacenamiento porque ayudan a germinar (semillas). También contienen enzimas que ayudan a iniciar la conversión de los ácidos grasos en azucares porque rompen las grasas de las semillas y las transforman en azúcar. Sus funciones son las siguientes: - Elimina sustancias tóxicas: estas sustancias son producidas en las reacciones metabólicas como el H2O2 que oxidan los lípidos de la membrana. - Diferentes funciones de las reacciones metabólicas: se degradan los ácidos grasos, se produce la fotorrespiración y ayuda a desintoxicar el alcohol.

13. VACUOLAS

Solo se encuentra en las células vegetales. Su membrana se llama tonoplasto (transporta solutos hacia el interior o hacia el exterior dependiendo del potencial hídrico de la célula) que rodea al fluido que contiene en su interior, esta membrana se genera a través de la membrana del retículo endoplasmático (sistema endomembranoso). Cuando la célula es joven, se caracteriza por tener un gran número de vacuolas que se fusionaran cuando vayan madurando, pueden llegar a ocupar el 90% de la célula. Sus funciones son las siguientes: - Interviene en la turgencia y en la forma de las células: la vacuola regula la cantidad de agua que hay en la célula, absorbiendo agua y generando una presión osmótica. - Almacena sustancias: agua, iones, nutrientes… - Digestión celular: contienen enzimas que degradan y reciclan los vegetales como la degradación del as clorofilas. - Homeostasis celular: regulan el pH para mantenerlo constante

. 14. CILIOS Y FLAGELOS

Son orgánulos que se encuentran en el exterior de la célula unidos a la membrana plasmática. En su interior hay microtúbulos que les da una estructura rígida pero que a su vez les proporciona amplitud de movimiento. Se encargan de darle movimiento a la célula. Hay dos tipos: - Flagelos: son orgánulos largos que se mueven con un movimiento ondulatorio. En cada célula nos encontramos con uno o dos flagelos. - Cilios: son orgánulos cortos que se encuentran en toda la superficie de la membrana, es decir, hay gran cantidad de ellos. Sus movimientos son hacia delante y hacia atrás.

15. CENTROSOMAS Y CENTRIOLOS

Son orgánulos que solo se encuentran presentes en las células animales, siempre cerca del núcleo porque se cree que organizan los microtúbulos. Cada centrosoma está compuesto por dos centriolos unidos que a su vez, cada uno está formado por 9 tripletes de microtúbulos. 1 centrosoma formado por 2 centriolos. 1 centriolo formado por 9 microtúbulos. Antes de que la célula se divida, los centriolos se deben replicar, para que cada célula tenga un par de ellos. Su ciclo se compone de estas fases: - Separación de los centriolos: se rompe la uníón de los centriolos para que se puedan duplicar. - Duplicación del centrosoma: se duplican ambos centriolos (centrosoma) dando lugar a un par de centriolos nuevos con el mismo ADN en su interior. - Uníón de los centriolos: cada centriolo nuevo se coloca con un centriolo viejo. - Maduración de los centrosomas: se unen esos centriolos para formar dos centrosomas diferentes. - Separación de los centrosomas: se separan en la profase mitótica los centrosomas, quedándose uno en cada célula. - Formación del huso mitótico: esto se forma en la metafase de la célula, donde los centrosomas están en polos opuestos. - División celular: cada célula contiene un centrosoma.

16. NÚCLEO

Se le conoce como el centro de control de la célula eucariota. No es independiente porque necesita proteínas que se encuentran en el citoplasma. Su forma es esférica o alargada y solo existe un núcleo. Su aspecto varía según en la fase del ciclo celular en la que se encuentre, pero si es un núcleo interfásico es que la célula no se está dividiendo. Partes del núcleo interfásico:
-

Nucléolo:

formado por una o varias masas de fibras (ARN) y gránulos (subunidades ribosómicas) densas e irregulares. Se encuentran en zonas de la cromatina (organizadores nucleolares) con genes que se codifican para el ARNr que unidas a las proteínas del citoplasma forman las subunidades ribosómicas. Estas subunidades van al citoplasma a través de los poros para formar los ribosomas. El nucléolo desaparece en la mitosis celular pero aparece cuando se encuentra la célula en telofase que se irán uniendo hasta llegar a la interfase. -

Cromatina

Formada por una doble cadena de fibras de ADN unido con proteínas. La cromatina se caracteriza por su condensación. Cuando empieza a condensarse, se forma el nucleosoma (8 proteínas llamadas histonas que están rodeadas por ADN), que a su vez se pliega en forma de hélice formando la fibra núcleosómica (6 nucleosomas por vuelta). Se sigue replegando hasta que se forma el cromosoma. Están en su máxima condensación cuando la célula está en metafase de la mitosis. -

Envoltura nuclear:

está formada por dos membranas que rodean al mosaico fluido en su interior, éstas están separadas por el espacio perinuclear. Su membrana externa está unida con la membrana del retículo endoplasmático rugoso. Si el núcleo empieza a dividirse, esta envoltura se rompe. Los poros de estas membranas suelen estar ocupados por las unidades ribosómicas que están pasando del interior del núcleo al citoplasma. El interior de los poros que dan al interior del núcleo tiene una lámina nuclear que ayuda a organizar el material genético.

- Nucleoplasma:

es el medio líquido que se encuentra dentro del núcleo en el que se encuentran disueltos la cromatina y el nucléolo. Además, también contiene enzimas, lípidos, hormonas…tiene una red de fibras que ayuda a que el núcleo mantenga la forma y la estructura. Interviene en las reacciones del metabolismo del núcleo y ayuda en la difusión de moléculas desde el núcleo hasta el citoplasma.

Estructura de un cromosoma metafásico: - Cromátida:

solo contiene una molécula de ADN. Un cromosoma tiene dos cromátidas (brazos) unidos por un centrómero. Este centrómero puede diferenciarse según su posición: +Metacéntrico: en el centro. +Acrocéntrico: un brazo largo y otro corto. +Telocéntrico:
situado en un extremo del cromosoma. - Telómero: cada extremo redondeado de los cromosomas, se degradan con el envejecimiento de los cromosomas. -

Cinetocoro:

zona del cromosoma que se encuentra con el centrómero y es por donde se divide el cromosoma en la división celular (mitosis). -

Constricción secundaria

Estrechamiento de los extremos de los brazos de los cromosomas. -

Satélite:

parte del cromosoma que se separa por la constricción secundaria. El ciclo celular: Dentro del ciclo celular se diferencian las siguientes fases: - Interfase: es un periodo de síntesis y crecimiento. Se prepara para la división celular, pero es el estado en el que se encuentra la célula cuando no se está dividiendo. A su vez, la interfase se divide en varias etapas: +G1: etapa inicial de crecimiento, donde se aumenta el tamaño de la célula (aumenta el número de proteínas, de orgánulos…). +S: periodo de síntesis de ADN, donde se duplica. +G2: periodo de crecimiento posterior porque se condensa la cromatina. -

Mitosis:

es un proceso de división celular que da lugar a individuos idénticos entre si y con la misma información genética que la madre. Hay dos tipos de divisiones celulares: +Cariocinesis: se trata de la división del núcleo y del reparto genético entre las células hijas. Se da tanto en la mitosis como en la meiosis.

+Citocinesis:

se conoce a la división del citoplasma. En las células animales, empieza a dividirse desde el interior hacia el exterior. En las células vegetales, se separa el material genético y se hace un tabique que va de un extremo a otro. Mitosis: Se parte de una célula 2n y sus hijas son 2n, conservan el material genético de la madre. Están formadas por estas fases:  - Profase: se caracteriza por: +La cromatina se condensa. +La membrana nuclear desaparece. +Los nucléolos desaparecen. +Aparecen los centriolos. - Metafase: se caracteriza por: +Los centrosomas y centriolos van hacia los extremos por la formación del huso acromático. +Los cromosomas se encuentran en el centro de este huso acromático. - Anafase: se caracterizan por: +Las cromátidas se separan por el centrómero y van hacia los polos. +Ambas cromátidas tienen la misma información genética. +Hay citocinesis en el citoplasma - Telofase: se caracteriza por (contrario a la profase): +Desaparece el huso acromático. +Se forma la membrana nuclear. +Se descondensan las cromatinas. +Aparecen los nucléolos.

Meiosis

Las células hijas mantienen el número de cromosomas y aumentan su variabilidad genética debido a su recombinación genética (en la profase I) y a la distribución al azar de los cromosomas x e y. Por lo tanto, las células de su madre son 2n y las células hijas son n. Consta de estas fases: - Profase I: se caracteriza por: +Se condensa la cromatina dando lugar a filamentos. +Estos filamentos se van al polo, en posición para aparearse. +Comienza la recombinación genética, entrelazándose los cromosomas (4 cromátidas). +Aparecen los centriolos que formaran el huso acromático. +Desaparece la membrana nuclear y el nucléolo. - Metafase I: se caracteriza por: +En la placa ecuatorial se encuentran los cromosomas apareados. +Los cromosomas se aparean repartiendo la información genética al azar. +Los centrosomas y centriolos se encuentran en los extremos del huso acromático. - Anafase I: se caracterizan por: +Los cromosomas apareados comienzan a separarse hacia polos opuestos, pero sin separar sus cromátidas. +Los cromosomas solo tienen dos cromátidas. - Telofase I: se caracteriza por: +Vuelve a aparecer la membrana nuclear y el nucléolo. +Se obtienen dos células hijas con la mitad de cromosomas de la madre. - Profase II: se caracteriza por: +Desaparece la membrana nuclear. +Se descondensan los cromosomas. +Se forma el huso acromático. - Metafase II: se caracteriza por: +Los cromosomas se colocan en la placa ecuatorial del huso acromático. +Los cromosomas están formados por dos cromátidas combinadas. - Anafase II: se caracteriza por: +Se separan las cromátidas del cromosoma por los centrómeros. +Esas cromátidas van hacia los polos del huso acromático de la célula. - Telofase II: se caracteriza por: +Se vuelve a formar la membrana nuclear. +Se descondensan los cromosomas. +Se produce la citocinesis en el citoplasma. +Se obtienen cuatro células hijas con la mitad de cromosomas que la madre.

MITOSIS MEIOSIS

Tipo de células donde se produce En la mayoría de las células eucariotas Para la formación de gametos en las células eucariotas Apareamiento de cromosomas No hay Si hay, se entrecruzan los cromosomas. Distribución al azar Numero de cromosomas finales El mismo número de cromosomas que la célula madre Mitad de cromosomas que se encuentran en la célula madre. Numero de divisiones necesarias Una división Dos divisiones Número de células hijas que se producen Dos células hijas Cuatro células hijas Genes de las células hijas Las células hijas son idénticas entre sí y a la madre Las células hijas son combinaciones de los cromosomas madre. No son idénticas. Apoptosis: Se conoce como apoptosis a la muerte celular que está regulada genéticamente. Está programada en el desarrollo de los tejidos. Consiste en encoger los núcleos, fragmentándose dando lugar a vesículas que se expulsan por fagocitosis con material citoplasmático de su interior, que lo reutilizaran macrófagos o células de otros tejidos. Sus funciones son las siguientes: - Eliminación de los tejidos dañados o infectados: esto se produce en las células que no se pueden reparar y así el causante de este daño no se extiende entre otras células. - Eliminación de tejidos durante el desarrollo embrionario: se regula el crecimiento celular con la apoptosis y hace desaparecer los tejidos embrionarios de los tejidos adultos. - Mantienen la homeostasis: se produce un equilibrio entre la muerte celular y la mitosis, ya que si se producen pueden generar que las células crezcan demasiado rápido (tumores) o que se mueran sin llegar a reemplazarse produciendo una pérdida celular. - Regulación del sistema inmunitario: hace que los linfocitos produzcan a las células propias que son extrañas, dando la señal a sus receptores. Las patologías que se asocian a la apoptosis son: - Inhibición de apoptosis: producen cáncer, enfermedades autoinmunes… - Aumento de apoptosis: sida, enfermedades neurodegenerativas… Reservados todos los derechos.

12.TRASPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS. MOVIMIENTO DE AGUA Y SOLUTOS

Se diferencian varios tipos de transporte molecular en las células: -
Transporte a través de los poros:
el poro es un canal acuoso por el que pasan las moléculas solubles en agua dando lugar a un transporte entre el núcleo de la célula y el citoplasma. -

Transporte a través de las membranas

Este transporte es más complicado porque depende de factores que le pueden afectar como el tamaño de las partículas (macromoléculas o moléculas pequeñas). La membrana que pueden atravesar puede ser la plasmática y la de los orgánulos. -

Transporte a través de vesículas

Se generan una serie de repliegues en la membrana celular que se fusionan con la partícula. Uno de los factores que se debe tener en cuenta a la hora del transporte es la permeabilidad de la membrana. La membrana es una superficie polar. Regula la entrada y la salida de los materiales según el grado de selectividad que tenga. - Atraviesan la membrana con facilidad: los gases, las moléculas pequeñas sin carga y las moléculas hidrófobas pequeñas. - Atraviesan la membrana solo parte: las moléculas de agua, dependiendo del gradiente osmótico que tenga en cada momento. - No atraviesan la membrana: las moléculas polares grandes y sin carga, los iones y las moléculas polares con carga. Estas partículas pueden atravesar la membrana con ayuda de un transporte.

Ósmosis:

Las sustancias que pueden pasar a través de las membranas se realizan por un método de difusión llamado ósmosis. Se trata del paso del agua a través de la membrana semipermeable que sirve para equilibrar las concentraciones de soluto en ambos lados. Se pasa el agua desde donde hay menos soluto hasta donde hay más soluto, a favor de gradiente (sin gasto de energía). Con este método se pueden tener tres tipos de medios: -

Medio hipotónico:

hay menor cantidad de moléculas de soluto fuera de la membrana que dentro, por lo tanto, la célula tiene que absorber agua para equilibrar las concentraciones. +Célula animal: al no haber pared celular que retenga a la membrana, acaba explotando por el exceso de agua (lisiado). +Célula vegetal: se produce turgencia debido a la pared celular.3: tienen igual cantidad de moléculas de soluto en el exterior de la célula y en el interior de ella. +Célula animal: mantienen su forma original porque la cantidad de agua que sale es la misma que la que entra. +Célula vegetal: mantienen su forma original porque la cantidad de agua que sale es la misma que la que entra (flácido). - Medio hipertónico: hay una mayor cantidad de moléculas de soluto fuera de la membrana que dentro de ella. Por lo tanto, la célula expulsa agua fuera de la membrana para equilibrar las concentraciones. +Célula animal: sale el agua de la célula al exterior y ésta se arruga por esa pérdida de agua. +Célula vegetal: al perder agua, la membrana se separa de la pared celular y se crean unos huecos. Se plasmoliza la célula. Dentro del método de la ósmosis se distingue la imbibición. Se da lugar en las semillas para su germinación ya que estas tienden a empaparse de agua para que comiencen a crecer. Esto hace que las moléculas de agua rompan el almidón de la cubierta de la semilla y puedan crecer con mayor facilidad. Es un proceso que consiste en la penetración de un líquido entre las moléculas de un cuerpo sólido por la atracción de los dipolos de las moléculas de agua.

1. TIPOS DE TRANSPORTE PARA PARTÍCULAS PEQUEÑAS

Se diferencian varios tipos de transporte en las moléculas pequeñas a través de la membrana para que no se altere ésta. Se diferencian dos tipos según se consuma o no energía. Transporte pasivo: Es un proceso en el cual no se gasta energía porque va a favor del gradiente, va de donde hay mayor concentración de sustrato a donde hay una menor concentración. Hay dos tipos de transporte activo: - Difusión simple: las moléculas atraviesan la membrana semipermeable por si misma que pasan a favor del gradiente. Tienden a ocupar la mayor parte del espacio posible hasta que regulan sus concentraciones. Cuando hay mezcla de solutos se regulan igual hasta que encuentran el equilibrio entre ambas partes de la membrana. - Difusión facilitada: también es un transporte a favor del gradiente. Puede haber de dos tipos: +Canales proteicos: es una proteína con una forma determinada que en su interior hay un canal que deja pasar a unos determinados solutos. Estos canales son específicos. Siempre irá del medio exterior hacia el citoplasma, no al revés. Los rectificadores son canales proteicos que ayudan al paso del soluto en una sola dirección. Por ejemplo, las acuaporinas son proteínas que ayudan al paso del agua a través de la membrana. +Transportadores o carriers: es una proteína con una abertura para que el soluto se acomode en un orificio y tras esto la proteína cambie de estructura para que libere el soluto al otro lado de la membrana. Se puede realizar en ambos sentidos porque no necesita energía. Transporte activo: Es el transporte que necesita energía para que se produzca porque va en contra de gradiente. Va desde donde menos concentración de solutos hay hacia donde más concentración. En este transporte intervienen proteínas transmembranosas que son transportadoras como las bombas. - Bomba de Na+/K+: sistema de transporte que va en contra del gradiente por eso necesita energía para su funcionamiento. La bomba de Na+/K+ es un sistema proteico (trasportadores) con una forma determinada en la que se pueden incorporar hasta 3 moléculas de Na+ . A esta proteína se le une un grupo fosfato que proviene del ATP (por eso necesita energía) que cambia su forma y esto hace que se liberen las moléculas de Na+ hacia el exterior de la célula ya que si este ion se queda en el interior puede llegar a ser tóxico. Por otro lado, desde el medio extracelular llegan dos iones K+ que se unen a la proteína, liberando el potasio del ATP anteriormente unido. Estos dos iones de K+ se liberan en el interior de la célula. Tras la liberación del potasio, el sistema proteico vuelve a su forma original para seguir captando Na+ y  bombéándolos hacia el exterior. Este proceso genera un gradiente iónico de iones de Na+/K+ a través de la membrana. - Bombas de protones: se trata de un potencial de membrana, generalmente en las plantas, que es la diferencia de potencial eléctrico entre el medio externo y el interno. Utiliza energía liberada al romperse el ATP para transportar en contra de gradiente las moléculas (hacia el exterior). Como consecuencia de este transporte se produce una acumulación de protones en el exterior de la membrana dando lugar a la separación de cargas (el citoplasma es negativo y en el medio extracelular es positivo). Esto hace que las bombas almacenen energía que se utilizaran para el trabajo celular. Sistemas intermembranosos que transportan protones del interior al exterior y por eso necesitan energía. +Cotransporte: transporta dos o más moléculas, una de ellas va a favor de gradiente o de potencial electroquímico y otra de las moléculas va en contra de gradiente. La que va a favor de gradiente es la encargada de suministrar energía para que la que vaya en contra del gradiente se pueda transportar. Los protones entran a la célula al mismo tiempo que cuando el anión se une a una molécula para entrar en contra de gradiente porque los atrae con su carga. Siempre entran un protón y un anión juntos. Protón: a favor de gradiente. Anión: contra de gradiente. +Antitransporte: las bombas de protones sacan muchos protones al exterior. Para que estos protones vuelvan, tienen que salir unos cationes a la vez a través del transportador. Protón: a favor de gradiente. Anión: contra de gradiente. Con esto se sabe que hay canales específicos para cada catión y anión. Estas bombas se encuentran en todas las membranas.

2. TIPOS DE TRANSPORTE PARA MACROMOLÉCULAS

Las macromoléculas se incorporan y se eliminan de la célula por procesos de deformaciones de la membrana plasmática. Hay varios tipos: - Endocitosis: es el proceso mediante el cual se incorporan sustancias de gran tamaño a la célula. Es un transporte donde se forma vesículas. Invaginaciones de la membrana que cogen compuesto que no pueden pasar por la membrana +Pinocitosis: con este transporte se introducen líquidos y partículas disueltas. +Fagocitosis: incorporan grandes partículas sólidas, partículas mas grandes que las de la pinocitosis. - Exocitosis: expulsa hacia el exterior productos de deshechos a través de invaginaciones de la membrana. 

13.OBTENCIÓN DE ENERGÍA. RESPIRACIÓN. FERMENTACIÓN

El metabolismo se compone de todas las reacciones químicas que se llevan a cabo en un organismo. Surge de las interacciones entre moléculas dentro de la célula donde no existen niveles inferiores. Se diferencian varias rutas metabólicas: - Catabolismo: liberan energía cuando se rompen las moléculas complejas para dar compuestos simples. Ej: respiración. - Anabolismo: consume energía porque une moléculas simples para dar lugar a moléculas complejas. Ej: fotosíntesis. Cada una de estas rutas comienza por un sustrato y termina con un producto, entre ellos se van catalizando con enzimas específicos. La bioenergética es el estudio de como los organismos gestionan sus recursos energéticos. Se sabe que los organismos son sistemas abiertos porque no se pueden valer por sí mismos, sino que necesitan la energía del sistema o de su entorno. Por ello, existen unas leyes de la termodinámica que estudian esas transformaciones de energía: - 1º ley de la termodinámica: se conserva la energía porque se puede transferir o transformar pero nunca crear o destruir. - 2º ley de la termodinámica: en cada trasferencia de energía, hay parte de esta que no se utiliza y por lo tanto se desprende en forma de calor. Por ello, se aumenta la entropía del medio. La energía libre es la proporción de la energía de un sistema que realiza cuando la temperatura y la presión son uniformes. Se pueden dar diferentes reacciones químicas del metabolismo: - Exergónica o exotérmica: libera energía, son reacciones espontáneas. - Endergónicas o endotérmicas: absorben energía libre de su entorno, por eso no son espontáneas. El ATP: El ATP es la molécula que da energía a la célula para que pueda realizar sus funciones. La energía se almacena en los enlaces de los grupos fosfato y que esta se libera cuando se rompen. La energía que se obtiene de la hidrólisis del ATP, quedando en ADP, se utiliza para ayudar a otras reacciones endotérmicas. Pero el ADP se puede regenerar añadiendo un grupo fosfato y dar lugar al ATP, esta energía utilizada proviene de las reacciones catabólicas de la célula (respiración). El grupo fosfato tiene muchas cargas negativas, por eso se repele y se rompe con facilidad, liberando así energía. Los organismos necesitan energía que proviene de sistemas externos en forma de luz absorbida y de calor liberado. La fotosíntesis se encarga de generar oxígeno y moléculas que posteriormente lo utilizara en la respiración. Reacciones redox: Durante la liberación de energía se produce transferencia de electrones generando así reacciones de oxidación-reducción. Este tipo de reacciones siempre van juntas - Oxidación: es el elemento que pierde electrones, el que se oxida. Se le denomina agente reductor. En la fotosíntesis es el agua - Reducción: es elemento que gana electrones, el que se reduce. Es el agente oxidante. En la fotosíntesis es el CO2.

1. RESPIRACIÓN

La respiración celular es aquella vía catabólica que se lleva a cabo en presencia de O2, consumíéndolo junto a un compuesto orgánico. Este proceso es una oxidación de ese compuesto orgánico que da lugar a CO2 y a agua. Se libera energía almacénándose en forma de ATP. Cuando se oxida la glucosa junto con el oxígeno (se reduce), se van perdiendo electrones que se liberan en forma de energía. Coeficiente respiratorio: El coeficiente respiratorio nos indica que cuanta más oxidación tiene el compuesto, más reducción necesita y por lo tanto, mayor número de electrones cede. - Mayor que 1: necesita más CO2 que O2. - Menor que 1: necesita más O2 que CO2. CR = CO2desprendido O2consumido - Igual que 1: necesita la misma cantidad de CO2 que de CO2. Fases: Se diferencian tres fases en la respiración celular: - Glucólisis: Se realiza en el citoplasma donde se rompe la molécula de glucosa en dos piruvatos. Se forma un poder reductor en forma de NADH y se produce ATP. Además, se forman moléculas que se pueden utilizar fuera de esta ruta metabólica. - Ciclo de Krebs: se lleva a cabo en la mitocondria donde se oxida el piruvato (poder reductor) de la glucólisis hasta que se transforma en CO2 esta reducción la realizan las coenzimas NADH y FADH. También se produce ATP y, al igual que en la glucólisis, se forman moléculas que se pueden utilizar fuera de esta ruta metabólica. - Fosforilación oxidativa que se encarga del transporte de electrones y de la síntesis del ATP: se produce la mayoría de los ATP que se da lugar en la respiración. Se produce un transporte activo de electrones donde los protones se expulsan fuera de la membrana a través de la cadena transportadora de electrones, produciendo así un gradiente electroquímico. En esta etapa, la cadena de electrones acepta los electrones de los productos degradados en las anteriores fases, donde estos se combinan con el oxígeno y los protones dando lugar a moléculas de agua. También, se libera energía que es almacenada en la mitocondria donde se encarga de sintetizar ATP dándole el nombre de fosforilación oxidativa. Esta fosforilación está compuesta por el transporte de electrones la quimiósmosis que se realiza en la membrana interna de la mitocondria. +Acoplamiento quimiosmótico: dentro de la membrana de la mitocondria se encuentra el ATP sintetasa que funciona como una bomba iónica (sentido inverso). En ella se utiliza la energía de un gradiente iónico que existe para ayudar a la síntesis del ATP, este gradiente es de protones, donde se debe hacer una diferencia de concentraciones de H+ en ambos lados de la membrana mitocondrial. Esta energía que se obtiene con el paso de esos protones, va a favor de gradiente, impulsando el trabajo celular..Balance energético: El balance energético de la respiración es: - Glucólisis: 2ATP - Ciclo de Krebs: 2ATP - Fosforilación oxidativa: 32-34ATP (Dependerá del tipo de tejido que se utilice para fabricar el NADH, porque hay veces que necesita energía para que entre en la mitocondria) TOTAL: 36-38 ATP. Factores que afectan a la respiración: - Disponibilidad del sustrato: si no hay glucosa o ácidos grasos no se puede dar lugar a la respiración. - Disponibilidad de oxigeno: se puede producir anoxia (ausencia total de oxígeno) o hipoxia (baja concentración de oxígeno). Si la concentración de oxígeno es baja, se producirá la fermentación. - Temperatura: cuanto mayor es la temperatura, la velocidad de reacción enzimática es mayor y por lo tanto, la respiración aumenta. - Tipo de organismo, edad, tejido: dependerá de la actividad que tenga el organismo. 2. FERMENTACIÓN Se produce ATP sin utilizar oxígeno. La glucosa tiene una menor oxidación y por eso produce menos energía. Puede haber de dos tipos: - Alcohólica: donde la glucosa pasa a piruvato y este a su vez para a etanol. Se desprende CO2. No se forma energía. - Láctica: donde la glucosa pasa a piruvato y este se convierte en lactato. En este caso no se desprende CO2. Rutas metabólicas: La glucólisis y el ciclo de Krebs se encuentran en otras rutas metabólicas. Se encargan de la regulación del feedback, que consiste en si la concentración del ATP o del citrato disminuye, la respiración aumenta. Y si la concentración del ATP o del citrato aumenta, la respiración disminuye. Estos procesos están controlados por las enzimas.

14.FOTOSINTEIS. RADIACIÓN, PIGMENTOS Y REACCIONES Todos los vegetales realizan la fotosíntesis

1. ESPECTRO Electromagnético

Para que la planta realice la fotosíntesis, necesita absorber la luz del sol a través de los pigmentos fotosintéticos que son la clorofila y los carotenoides. El sol emite una serie de radiaciones que forman un espectro electromagnético con una determinada longitud de onda. Estas radiaciones actúan como partículas también emitiendo energía a la que se le denomina fotón. A menor longitud de onda, mayor radiación y por lo tanto mayor energía. Se diferencian dos tipos de luz: - Luz visible: cuya radiación fotosintéticamente activa es entre 400-700nm. - Radiación fotosintéticamente activa máxima: es la longitud de onda máxima que llega a la tierra. Esta es entre 2000-2500 µmol/m2 /s. Para el desarrollo de una planta, la longitud de onda adecuada es entre 400-1000 µmol/m2/s.

2. PIGMENTOS

Clorofilas: Su estructura es plana, compuesta por una cadena lineal. En su estructura se ve que todas las clorofilas contienen Mg y N, pero se diferencian en los radicales. Se diferencia que la cabeza es polar y la cola es apolar, dando lugar a una molécula apolar. Se distinguen dos tipos de moléculas: la clorofila a que es la más abundante y la b que es la molécula polar. En el espectro de absorción de las clorofilas se ve una relación entre la longitud de onda y la radiación absorbida. Se absorbe mucha más radiación azul y roja pero no se absorbe nada de verde y amarillo, ya que esta se refleja. Carotenos: Son sustancias que contienen dobles enlaces y ciclaciones en sus extremos, solo tienen en su composición carbono e hidrógeno. Son unas estructuras muy apolares que se encargan de dar un color anaranjado. Se encuentran en los cloroplastos de las hojas. Hay dos tipos α-caroteno y β-caroteno. Las xantofilas son un tipo de carotenos pero además de tener carbono e hidrógeno en su composición, también tienen oxígeno. Siguen sin ser solubles en agua (apolares). Son las que se encargan de absorber la radiación y protegen a las clorofilas de la oxidación. Se encuentran en las membranas de los tilacoides que les da un color amarillento. El espectro de absorción de los carotenoides es parecido al de las clorofilas, ya que estos no absorben la luz amarilla. Solo absorben la radiación verde para ayudar a la fotosíntesis de las plantas. La zona fotosintética de los espectros de absorción fotosintéticos se encuentra entre 400-550nm, y donde a partir de los 550nm disminuyen la efectividad de la fotosíntesis..Absorción de la radiación: La absorción de energía se caracteriza en la diferencia entre el estado fundamental y el excitado. Cada molécula absorbe la energía según la energía de su fotón, este libera el fotón cuando para la molécula de estado excitado a estado fundamental. La energía del fotón hace que el electrón de la molécula pase a un nivel superior de energía. Cuando la clorofila absorbe energía, alcanzando un nivel superior y vuelve a su estado natural, puede llegar a desprender: - Calor. - Pasando su energía a una molécula vecina. - Emitiendo energía en forma de luz dando lugar a la fluorescencia. - El electrón de otra molécula quede oxidada y la molécula que cede el electrón quede reducida. Esto puede ser un problema al oxidar las clorofilas.
3. LA FOTOSÍNTESIS Fotosistemas: Los fotosistemas se encargan de las reacciones luminosas, se encuentran en los tilacoides donde absorben luz y dan lugar a la luz verde. Se dividen en dos tipos: fotosistema I y fotosistema II. - Fotosistema I: se encuentra en los cloroplastos, en contacto con los estomas. Destaca el P700 que es un dímero de clorofilas que forma el centro de reacción de estas, del fotosistema. Se encarga de ceder electrones cuando llegan los protones a otra clorofila. Son complejos, dentro de la membrana de los fotosistemas, formados por: +Pigmentos fotosintéticos: formados por pigmentos antenas que mandan información (clorofila a y b, carotenos y xantofilas), la cadena transportadora de electrones. +Proteínas: ceden electrones. Plastocianina (proteína que cuando está unida esta reducida y cuando está libre se encuentra oxidada) y ferrocianina (proteína con hierro en su composición que se une cuando esta oxidada y se reduce cuando está libre). - Fotosistema II: los electrones de este fotosistema van siempre al fotosistema I. Se encuentran en los tilacoides, apilados en forma de sacos. En este fotosistema, su centro de reacción es el P680 que absorbe luz hasta los 680nm. También está formado por una cadena transportadora de electrones que la comunica con el fotosistema I, con un complejo enzimático que se encarga de la hidrolisis del agua haciendo que esos electrones que se generan vayan al fotosistema I y den lugar al NADP+ +H+. Fotosíntesis: La ecuación general de la fotosíntesis (anabolismo) es: 6CO2+12H2O+luz C6H12O6+6O2+6H2O - Reducción del CO2 a C6H12O6+6H2O. - Oxidación del H2O a C6H12O6+6O2+6H2O Se necesita electrones del agua y la energía solar (luz). En la fotosíntesis se divide en dos fases que ocurren a la vez: la fase luminosa y la fase oscura. .8. La fase luminosa necesita luz para que se dé lugar. En ella se rompe la molécula de agua desprendiendo oxígeno y usando la radiación se crea ATP. Los electrones liberados crean moléculas reducidas (NADPH). En esta fase se crea energía y el poder reductor de la fase oscura. Los procesos que se llevan a cabo en la fase luminosa son: - Esquema en Z. Esto indica los pasos que llevan a los electores del agua hasta convertirse en NADPH. Cuando el agua se rompe se libera oxígeno, donde sus electrones no pasan a NADPH directamente, sino que tiene que pasar por los fotosistemas porque necesita energía. La energía del fotón llega al P680 del fotosistema II, que necesita electrones para llegar a un nivel superior y por lo tanto tienen que ceder electrones (lo captan del electrón del agua), pasa a la cadena transportadora de electrones que va a favor del gradiente (donde se sintetiza el ATP) y llega al fotosistema I. Cuando la energía del fotón llega al P700, va cediendo electrones, los capta del fotosistema II que se excita hasta llegar a la cadena transportadora de electrones y da lugar al NADP+ transformándolo en NADPH. Por cada molécula de agua se necesitan cuatro fotones (2 electrones) ya que en este proceso se gastan 2 fotones. - Fotofosforilación, que es el transporte acíclico producido en los tilacoides. Capta los protones del agua y los transforma en energía (ATP) mediante un complejo enzimático. - Transporte cíclico se produce porque hay algunos electrones que pasan del fotosistema I y vuelven al citocromo para pasar otra vez por el fotosistema I, esto sirve para obtener una mayor energía sin producir poder reductor ya que se produce a favor del gradiente. Aunque solo se produce ATP que interviene en el fotosistema I. Este proceso se produce cuando hay suficiente poder reductor pero poco ATP. Genera 1 ATP por cada 4 electrones transportados. En la fase oscura no interviene la luz como fuente de energía, sino los productos obtenidos de ella. El ciclo de Calvin es un proceso cíclico que se produce en la fase oscura, donde se produce un átomo de carbono por cada vuelta. Se quiere generar una molécula de glucosa a partir de 6 moléculas de CO2. Se diferencian tres etapas (por cada 3 moléculas de CO2): - Fijación del CO2: donde cada 3 moléculas de CO2 se une a una rubisco (5C), rompíéndose en forma que den 6 moléculas de 3 carbonos (fosfoglicerato). Se cataliza con la enzima rubisco. - Reducción de los fosfogliceratos (3C): se pasa de 6 fosfogliceratos a 6 difosfoglicerato y éste a su vez formando a 6 gliceraldehidos. Se consumen en total 6 ATP y 6 NADPH dando lugar a 6 ADP y a 6 NADP+. - Regeneración: el ciclo continúa hasta formar otra vez la rubisco. Se consumen otros 3 ATP y da lugar a esta molécula. Parte de los gliceraldehidos pasan a 6 glucosas (6 átomos de carbono cada una) y otra parte pasan a formar 3 moléculas de rubisco (6 átomos de carbono cada una) y comenzar otra vez el ciclo de Calvin. PARAGENERAR LA GLUCOSA CON 6 Moléculas CO2 SE NECESITA MULTIPLICAR POR 2 LOS DATOS ANTERIORES. VALOR ENERGÉTICO (en el proceso total)=12ATP+6NADPH+6ATP Metabolismos: Dependiendo del tipo de planta que sea, incorporan el CO2 de diferente manera: - Las plantas C3 lo hacen con el ciclo de Calvin y se realiza en un solo cloroplasto. -
Las plantas C4 se realiza en dos cloroplastos (uno con pared fina y otro con pared gruesa). Se realiza una doble fijación en el ciclo de Calvin en un cloroplasto que le pasa el ácido pirúvico llevándoselo a otro donde se realiza la fotosíntesis (célula del mesófilo porque tiene la enzima PEP que se une con el CO2 que entra a la célula, otra fijación). Aunque los estomas de esta planta estén cerrados puede realizar la fotosíntesis igualmente. No llevan a cabo la fotorrespiración y no hay rubisco para unirse y producirlo. El ácido málico de la célula de mesófilo se descarboxilasa cuando para a la célula donde se encuentra el ciclo de Calvin. - Las plantas CAM poseen hojas gordas ya que acumulan agua en su interior porque se encuentran en climas desérticos. Realizan una doble fijación: +Noche: se abren los estomas donde el agua se pierde y el CO2 puede entra y se fija con la molécula de PEP, se va acumulando el malato en la vacuola. +Día: el malato que se ha acumulado en la vacuola, sale y se descarboxila. Este carbono va al ciclo de Calvin. Los estomas permanecen cerrados porque el objetivo que tiene esta fijación es que no se pierda el agua. 4. FOTORRESPIRACIÓN Es la liberación del CO2 en las plantas fotosintéticas con presencia de luz en las células que tienen cloroplastos. La fotorrespiración se puede realizar con la uníón del rubisco al CO2 o al O2Cuando la rubisco coge el O2 en vez del CO2, la fotosíntesis se reduce a la mitad. Es un proceso donde se gasta energía. La fotorrespiración se realiza en el cloroplasto, en el peroxisoma y en la mitocondria (que se encarga de recuperar el compuesto de 3 carbonos para que se vuelva a realizar el ciclo). RESPIRACIÓN: - Se realiza a todas horas. - Se produce en todo tipo de células. FOTORRESPIRACION: - Solo se produce cuando hay luz. - Solo se realiza en las células fotosintéticas. - Gasta energía. -556708 FACTORES QUE AFECTAN A LA FOTOSÍNTESIS :-
Luz. - Concentración de CO2 y de O2. - Temperatura. - Disponibilidad de agua: el agua da electrones en la fotosíntesis y los estomas se cierran para que no se pierda agua. - Disponibilidad de los nutrientes.

1. LUZ

Tenemos que diferenciar dos tipos de fotosíntesis: - Fotosíntesis neta: todo el CO2 que se fija por la fotosíntesis (bruta) menos el CO2 que se libera de la respiración y menos el CO2 que se libera de la fotorrespiración. Puede dar valores negativos. FN=FB-R-FR - Fotosíntesis bruta: esta fotosíntesis no puede ser negativa. La radiación va aumentando con la fotosíntesis, ya que esta primera, en la tasa de respiración en la oscuridad limita a la fotosíntesis. Respuestas a la luz: Las plantas de interior tienen un punto de saturación del CO2 mucho menor que las plantas de exterior. Las plantas C4 nunca se saturan porque están continuamente fabricando CO2. Diferencias entre las plantas de sol y de sombra: Plantas de sol: - Sus hojas son más pequeñas y gruesas: porque no necesitan una superficie grande para realizar la fotosíntesis. Aunque tienen gran cantidad de estomas en su superficie. - Fotosíntesis máxima: es el valor donde la fotosíntesis se estabiliza porque no hay más ribulosa difosfato para realizarla y da lugar a la fase oscura. - Punto de saturación: donde la fotosíntesis es máxima. - Punto de compensación: es donde la fotosíntesis neta es 0, se iguala la radicación de la respiración con la de la fotorrespiración y la fotosíntesis bruta. 8 - Tienen varias capas de células en empalizadas: sus células son gruesas. - Menos clorofilas. - Mayor número de carotenoides que de clorofilas. - Los cloroplastos están dispersos por toda la célula: tienen pocos tilacoides apilados - Tiene alta fotosíntesis con alta irradiancia. - Su punto de compensación es alto: elevado punto donde la fotosíntesis neta es 0, igualándose la fotosíntesis bruta con la suma de la respiración y la fotorrespiración. - Su punto de saturación es elevado: da lugar a la fase oscura. Plantas de sombra: - Sus hojas son finas y grandes: porque necesitan respirar menos y hacer poca fotosíntesis. Aunque tienen pocos estomas en su superficie. - Solo tiene una capa de células en empalizada: son células fotosintéticas finas. - Mayor número de clorofilas en sus hojas: por eso son más oscuras. - Menor cantidad de carotenoides que de clorofilas. - Los cloroplastos están colocados en la superficie de la hoja: para no perder la poca luz que les llega. Por ello tienen tilacoides apilados. - Fotosintetizan mejor con poca luz: ya que no les llega gran cantidad de ella. - Su punto de compensación de luz es bajo: porque necesita poca cantidad de CO2 de la fotosíntesis neta para que sea 0. - Su punto de saturación es más bajo: necesita poca radiación para realizar la fotosíntesis y se estabiliza pronto.

2. EL CO2

En las plantas C4 su punto de compensación es muy pequeño porque el PEP es muy afín al CO2 y lo fija. Además, estas plantas están limitadas por la enzima de la fase luminosa (rubisco) y llega un punto donde se saturan. Estas plantas mantienen su rendimiento durante toda la respiración porque su nivel de fotorrespiración es muy bajo. En cambio, las C3 cuando hay mucha cantidad de CO2 la planta comienza a fotorrespirar. También, estas plantas nunca se saturan porque utilizaran el rubisco el CO2 en vez de del O2. No mantienen su rendimiento cuando aumenta su temperatura, sino que lo disminuyen, porque su nivel de fotorrespiración es elevado y por lo tanto necesita una mayor energía y una mayor cantidad de CO2 que las plantas C4. - Punto de saturación: la fotosíntesis neta es 0, es su punto máximo. - Punto de compensación: se compensa la cantidad de producto con el CO2 liberado. 8 Si las plantas C3 y C4 tienen distinto punto de compensación, tendrán distinto nivel de fotosíntesis neta.

3. TEMPERATURA

Las plantas C3 necesitan unos valores bajos de la fotosíntesis neta para que realice la fotorrespiración, es decir, unos valores óptimos bajos para realizar la fotorrespiración. Se aumenta la velocidad de la respiración y de la fotorrespiración. En cambio, las plantas C4 están adaptadas a altas temperaturas, aunque la temperatura aumente, la fotorrespiración no reduce a la fotosíntesis neta como lo hace con las C3. Gracias al mecanismo de concentración de dióxido de carbono, ante una misma concentración de dióxido de carbono en el ambiente, las plantas C4 pueden mantener concentraciones altas de dióxido de carbono en el entorno de Rubisco con un grado de apertura estomática menor que el de las plantas C3. Esto reduce la tasa de transpiración en relación a la tasa de fijación de dióxido de carbono, aumentando de ese modo la eficiencia en el uso de agua.

4. HELADAS

Muchos de los cultivos, independientemente del tipo de planta que sean (C3, C4 o CAM) tienen una temperatura mínima para que se desarrollen. Si la temperatura a la que se encuentre la planta está por debajo de su temperatura mínima, la planta no crecerá y por lo tanto no fijara CO2 hasta que no alcance la mínima. Por eso, al variar la temperatura durante el día, dependiendo de la hora en la que se encuentre, puede fijar una mayor cantidad de CO2 o no.

5. AGUA

Plantas C3: Se caracterizan por mantener los estomas abiertos durante el día para permitir la fijación de CO2, lo que provoca una pérdida de agua por transpiración, de forma continua. Ante el riesgo de deshidratación ocasionado por un estrés ambiental, estas plantas producen un cierre estomático que provoca una gran disminución de la fotosíntesis. - Plantas C4: Se caracterizan por tener los estomas abiertos de día. Como poseen intermediarios de bombeo de CO2 en la célula, pueden permitirse un cierre de estomas imprevisto, siendo factible la continuidad del proceso fotosintético, gracias al reservorio de CO2. - Plantas CAM: Estomas abiertos por la noche. Las pérdidas de agua por transpiración se reducen enormemente. También poseen reservorio de CO2, con lo cual también pueden cerrar estomas sin que ello conlleve una disminución fotosintética. La apertura estomática ocurre cuando disminuye la concentración de CO2 en la célula guardián como resultado de la fotosíntesis, mientras que se cierra al aumentar esta concentración, inclusive en presencia de luz. Las células guardianes son muy sensibles al estrés hídrico. Una pérdida localizada de la turgencia produce plasmólisis de las células guardianes y un cierre del estoma.

Tipo

Separación de la fijación inicial de CO2 ..

Estomas abiertos

Mejor adaptados a

C3 No hay separación Día Ambientes frescos y húmedos C4 Entre el mesófilo y las células del haz ... Día Ambientes cálidos y soleados CAM Entre el día y la noche (en tiempo) Noche Ambientes muy cálidos y secos

18.REGULACIÓN Y CRECIMIENTO DE LAS HORMONAS VEGETALES

AUXINAS

Estimula el crecimiento celular

Estimula el crecimiento célula

Retrasa la caída de las hojas

GIBERELINAS

- Alargamiento de los entrenudos

Aumento del cuajado de frutos

Eliminación de la dormición de las yemas y las semillas

CITOQUININAS

Estimulan la división celular y la organogénesis

- Ruptura de la dominancia apical.

- Eliminación de la dormición de yemas y semillas.

 - Inhibición de la senescencia de hojas

ETILENO

Inducción a la maduración de los frutos climatéricos

Rompe la dormición de las yemas y de las semillas.

Formación de raíces y pelos radiculares

AC.ABSCÍSICO

Dormición de las yemas y las semillas

Abscisión de las hojas y de los frutos

Cierre de estomas para tener resistencia a la sequía y a otros estreses.

APLICACIONES DE HORMONAS:

R- Eliminación de la dormición de las yemas y de las semillas: giberelinas. -. - Control de la floración. - Desarrollo de los frutos partenocárpicos: auxinas y giberelinas. - Aclareo químico de flores y frutos: giberelinas para el beneficio de los frutos. - Control de la madurez de los frutos: etileno