Biología: El Núcleo y Metabolismo Celular

El Núcleo

• El núcleo es el centro de control de la célula, dirigiendo todas las actividades celulares.
• Contiene el material genético de la célula.
• Es una característica de las células eucariotas.

Características de un Núcleo

• La carioteca (envoltura nuclear) es una membrana doble que rodea al núcleo.
• La región intranuclear contiene el carioplasma, la cromatina y el nucléolo.
• El carioplasma es una sustancia semilíquida, viscosa y coloidal.
• La cromatina es el material genético del núcleo.
• El nucléolo es una estructura dentro del núcleo que produce ribosomas.

Metabolismo Celular

• Todas las células consumen energía para llevar a cabo sus funciones.
• Las moléculas se descomponen y se combinan, pasando de una forma a otra.
• Esta transformación constante se llama metabolismo.

Fases del Metabolismo

• El anabolismo es la vía constructiva del metabolismo, que implica reacciones de síntesis donde las moléculas simples se combinan para formar moléculas más complejas.
• El catabolismo es la vía degradativa del metabolismo, que implica reacciones de descomposición donde las moléculas complejas se desintegran en moléculas más simples.

Catabolismo

• El catabolismo involucra reacciones de descomposición, donde las moléculas complejas se descomponen en moléculas más simples, liberando energía.
• Estas reacciones proporcionan a los organismos los materiales necesarios para la vida.
• El ejemplo de la respiración celular muestra la liberación de energía en forma de ATP.

Macromoleculas

• Glucosa, almidón, proteínas y lípidos son ejemplos de macromoléculas.

Vía Catabólica

• Las macromoléculas (carbohidratos, proteínas y lípidos) se descomponen en moléculas más pequeñas, como la glucosa, los aminoácidos y los ácidos grasos.
• Estos productos se descomponen aún más en moléculas unitarias.
• El catabolismo libera ATP y calor.

Tipos de Metabolismo Autótrofo

• Los organismos autótrofos, como las plantas, utilizan la energía solar para crear compuestos orgánicos.
• Los cloroplastos juegan un papel crucial en esta conversión de energía.

Heterotrophic Metabolism

• Las células heterótrofas obtienen energía de compuestos orgánicos del entorno.
• Utilizan reacciones catabólicas para producir energía.

Fotosíntesis

• La fotosíntesis es un proceso anabólico donde la luz solar se utiliza para convertir el dióxido de carbono y el agua en glucosa y oxígeno.
• Esta ecuación química representa el proceso: 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
• La fotosíntesis ocurre en los cloroplastos, organelos encontrados en las células vegetales.
• Chlorofila es el pigmento que absorbe la energía de la luz.

Cloroplastos

• Los cloroplastos están rodeados por dos membranas.
• La membrana interna forma estructuras llamadas grana, que contienen clorofila.
• El estroma es el líquido que rodea a los grana.

Función de los Cloroplastos

• Los cloroplastos realizan la fotosíntesis, que se divide en dos etapas: las reacciones dependientes de la luz y el ciclo de Calvin.
• Las reacciones dependientes de la luz capturan la energía de la luz y la utilizan para producir ATP y NADPH.
• El ciclo de Calvin utiliza ATP y NADPH para convertir el dióxido de carbono en glucosa.

Respiración Celular

• La respiración celular es un proceso intracelular que implica la descomposición de biomoléculas como los carbohidratos, los lípidos y los aminoácidos para liberar energía.
• Esta energía se utiliza para producir ATP, la molécula de energía que utiliza la célula.

Reacción Bioquímica de la Respiración Celular

• La respiración celular es una reacción catabólica y exergónica.
• En la respiración celular, la glucosa se descompone en CO2, agua y energía, que se almacena en ATP.

Ecuacion Química de la Respiración Celular

• C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energía (36-38 ATP)

Etapas de la Respiración Celular

• La respiración celular se divide en dos etapas principales: la glicólisis (que ocurre en el citoplasma) y las reacciones mitocondriales (que ocurren en la mitocondria).
• La glicólisis produce 2 ATP y ocurre en el citoplasma sin necesidad de oxígeno.
• La segunda etapa, que comprende la formación de acetil CoA, el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones, necesita oxígeno y produce la mayor parte de ATP.
• La primera etapa de la respiración celular, la glicólisis, ocurre en el citoplasma y no requiere oxígeno.
• La segunda etapa, que ocurre en las mitocondrias, sí requiere oxígeno.

Producción de ATP

• La glicólisis produce 2 ATP.
• El ciclo de Krebs produce 2 ATP.
• La cadena de transporte de electrones y la quimiosmosis producen 32-34 ATP.
• En total, la respiración celular puede producir de 34 a 38 ATP.