Biología: Respiración Celular

Cellular Respiration

• Definition: Process by which cells generate energy from glucose, releasing carbon dioxide and water as byproducts
• Stages:
  1. Glycolysis: Breakdown of glucose into pyruvate, producing ATP and NADH
  2. Citric Acid Cycle (Krebs Cycle): Conversion of pyruvate into Acetyl-CoA, producing ATP, NADH, and FADH2
  3. Electron Transport Chain: Transfer of electrons from NADH and FADH2 to oxygen, generating ATP
• ATP Production:
  • Aerobic Respiration: 36-38 ATP molecules produced per glucose molecule
  • Anaerobic Respiration: 2 ATP molecules produced per glucose molecule

Genetic Inheritance

• Mendel's Laws:
  1. Law of Segregation: Each pair of alleles segregates during gamete formation
  2. Law of Independent Assortment: Alleles for different traits are sorted independently
• Inheritance Patterns:
  • Autosomal Dominant: One copy of the dominant allele is enough to express the trait
  • Autosomal Recessive: Two copies of the recessive allele are needed to express the trait
  • X-Linked: Traits linked to the X chromosome, affecting males more severely
• Genotype-Phenotype Relationships:
  • Genotype: The genetic makeup of an individual (e.g., BB or Bb)
  • Phenotype: The physical expression of the genotype (e.g., blue eyes or brown eyes)

Ecosystem Dynamics

• Energy Flow:
  • Producers (autotrophs): Convert sunlight into energy through photosynthesis
  • Consumers (heterotrophs): Obtain energy by consuming other organisms
  • Decomposers: Break down organic matter, releasing nutrients back into the ecosystem
• Trophic Levels:
  1. Primary Producers: Plants and algae
  2. Primary Consumers: Herbivores (e.g., rabbits)
  3. Secondary Consumers: Carnivores (e.g., hawks)
  4. Tertiary Consumers: Apex predators (e.g., lions)
• Ecosystem Services:
  • Nutrient Cycling: The process of nutrient exchange between organisms and the environment
  • Pollination: The transfer of pollen between plants, facilitating reproduction

Mitosis

• Definition: Process of cell division resulting in two daughter cells with the same number of chromosomes as the parent cell
• Stages:
  1. Interphase: Cell growth and DNA replication
  2. Prophase: Chromatin condenses, nuclear envelope breaks down, and centrioles separate
  3. Metaphase: Chromosomes line up at the cell equator
  4. Anaphase: Sister chromatids separate and move to opposite poles
  5. Telophase: Nuclear envelope reforms, and chromatin uncoils
  6. Cytokinesis: Cytoplasm divides, and the cell splits into two daughter cells

Natural Selection

• Key Concepts:
  • Variation: Genetic differences within a population
  • Heritability: The degree to which a trait is influenced by genetics
  • Adaptation: The process of a population becoming better suited to its environment
• Mechanisms:
  • Differential Survival: Individuals with favorable traits are more likely to survive and reproduce
  • Differential Reproduction: Individuals with favorable traits produce more offspring
• Outcomes:
  • Adaptation: The population becomes better suited to its environment
  • Speciation: The formation of a new species through gradual changes over time

Respiración Celular

• La respiración celular es el proceso mediante el cual las células generan energía a partir de la glucosa, liberando dióxido de carbono y agua como subproductos.
• La respiración celular tiene tres etapas: glucólisis, ciclo de ácido cítrico (o ciclo de Krebs) y cadena de transporte de electrones.
• La glucólisis rompe la glucosa en piruvato, produciendo ATP y NADH.
• El ciclo de ácido cítrico (o ciclo de Krebs) convierte el piruvato en acetil-CoA, produciendo ATP, NADH y FADH2.
• La cadena de transporte de electrones transfiere electrones de NADH y FADH2 al oxígeno, generando ATP.
• La respiración aeróbica produce 36-38 moléculas de ATP por molécula de glucosa, mientras que la respiración anaeróbica produce solo 2 moléculas de ATP por molécula de glucosa.

Herencia Genética

• Las leyes de Mendel describen la herencia genética: la ley de segregación y la ley de asortamiento independiente.
• La ley de segregación establece que cada par de alelos se segrega durante la formación de gametos.
• La ley de asortamiento independiente establece que los alelos para diferentes rasgos se ordenan de manera independiente.
• La herencia autosómica dominante requiere solo una copia del alelo dominante para expresar el rasgo.
• La herencia autosómica recesiva requiere dos copias del alelo recesivo para expresar el rasgo.
• La herencia ligada al sexo X afecta principalmente a los machos.

Dinámica del Ecosistema

• El flujo de energía en un ecosistema se produce a través de los productores (autotrofos), consumidores (heterotrofos) y descomponedores.
• Los productores convierten la luz solar en energía a través de la fotosíntesis.
• Los consumidores obtienen energía consumiendo otros organismos.
• Los descomponedores rompen la materia orgánica, liberando nutrientes en el ecosistema.
• Los trophic levels son: productores primarios, consumidores primarios, consumidores secundarios y consumidores terciarios.
• Los servicios del ecosistema incluyen el ciclo de nutrientes y la polinización.

Mitosis

• La mitosis es el proceso de división celular que produce dos células hijas con el mismo número de cromosomas que la célula parental.
• La mitosis tiene seis etapas: interfase, profase, metafase, anafase, telofase y citocinesis.
• Durante la interfase, la célula crece y se reproduce el ADN.
• En la profase, el cromatina se condensa, la envoltura nuclear se rompe y los centriolos se separan.
• En la metafase, los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula.
• En la anafase, las cromátidas hermanas se separan y se mueven hacia los polos opuestos.
• En la telofase, la envoltura nuclear se reforma y el cromatina se desenrolla.
• En la citocinesis, el citoplasma se divide y la célula se separa en dos células hijas.

Selección Natural

• La selección natural implica la variación genética, la heredabilidad y la adaptación.
• La variación es la diferencia genética dentro de una población.
• La heredabilidad es el grado en que un rasgo está influenciado por la genética.
• La adaptación es el proceso de una población que se vuelve más adecuada a su entorno.
• La selección natural actúa a través de la supervivencia diferencial y la reproducción diferencial.
• La supervivencia diferencial se refiere a que los individuos con rasgos favorables son más propensos a sobrevivir y reproducirse.
• La reproducción diferencial se refiere a que los individuos con rasgos favorables producen más descendientes.
• La selección natural puede llevar a la adaptación y, en última instancia, a la especiación.