MITOCONDRIS I RESPIRACIÓ CEL·LULAR

MITOCONDRIS:

Els mitocondris són orgànuls cel·lulars amb doble membrana, la membrana externa és llisa i poc selectiva i la membrana interna és rugosa i molt selectiva; l’espai intermembranós és per tant una dissolució aquosa semblant al citosol, la membrana interna es replega formant crestes mitocondrials, aquesta membrana és molt impermeable als ions i en ella estan recolzades els enzims de la cadena de transport d’electrons que produeixen la respiració cel·lular que consisteix essencialment a oxidar substàncies orgàniques per a produir ATP.

L’espai que queda dins de la membrana interna s’anomena matriu. En la matriu es troba una molècula d’ADN mitocondrial circular, semblant al de les cèl·lules procariotes i ribosomes.

Mitocondris(microsocopi electrònic).

RESPIRACÓ CEL·LULAR:

-Dos fases, una en la matriu i altra en les membranes.

MITOCONDRIS,CICLE DE KREBS I CADENA RESPIRATÒRIA.

El que ocorre al mitocondris és semblant al que ocorre al cloroplast però en sentit invers.
A la matriu, el sucre es trenca mitjançant el cicle de krebs, es trenca en CO2.
Els hidrogens de la glucosa no són hidrogens, per una banda les molècules energètiques com el NADH2 i el FADH2 s'enduen els electrons (els absorbeixen), i per altra banda els protons es queden en la dissolució (a la matriu).

·Cadena de transport d'electrons:
A la membrana interna del mitocondri, el FADH2 i el NADH2 aboquen els electrons que circulen fins a arribar a l'oxigen, que quan ja té els electrons agafa dos protons de l'aigua i es converteix en aigua. La circulació d'electrons per la membrana bombeja protons des de la matriu fins al espai intermembranós del mitocondri i després retornen per l'ATPasa obligant-la a fabricar ATP.

ELS CLOROPLASTS I LA FOTOSÍNTESI

CLOROPLASTS: 

Els cloroplasts són els orgànuls exclusius dels vegetals on es realitza la fotosíntesi; són estructuralment semblants a les mitocondris; la teoria endosimbiòtica proposa el mateix origen per a ambdós orgànuls. Els cloroplastos tenen dues membranes, una externa permeable i una altra interna impermeable als ions. En l’interior de la membrana interna hi ha una dissolució col·loïdal anomenada estroma que posseeix els seus propis ribosomes, semblants en grandària als de les mitocondris, i la seua pròpia cadena d’ADN circular.

En l’estroma aquesta suspesa una xarxa de membranes formant vesícules apilades, anomenades til·lacòides, que estan interconnectades limitant l’espai til·lacoidal. En els cloroplasts es realitzen dos tipus de Processos bioquímics diferenciables.

                                                   

DIBUIX D'UN CLOROPLAST.

CLOROPLAST (MICROSCOPI ELECTRÒNIC).





FOTOSINTESI:
La fotonsíntesi està composta per dues fases:
-Fase lumínica: es desenvolupa a la membrana til·lacoidal.
-Fase fosca: es desenvolupa a l'estroma.

FASE LUMÍNICA:
La llum provoca un corrent d'electrons que fa botar dos protons de la clorofil·la fora de la membrana i va a parar a una proteïna anomenada aceptor primari. En el fons es generar energia elèctrica(carregar la pila de la membrana). De seguida, el aceptor primari es desfa d'aquests electrons passant-li'ls a una altra proteïna, de la mateixa membrana. Per altra banda, la clorofil·la ha recuperat els electrons d'altra proteïna. Tots estan en la membrana, la reduïda i la oxidada s'han separat fisicament. Ha hagut un corrent d'electrons. La segona funció d'aquest corrent es impedir que retornen els electrons a la clorofi·la, ja que es produïria un curt circuit obligant a trencar dos molècules d'aigua que es troben a l'estroma i furtar-li a l'aigua quatre electrons, que després arribarien a la clorofil·la de dos en dos(no és eficient, perque el aceptor torna els electrons a la clorofil·la i per tant no s'ha produït cap canvi).Els electrons que ixen de l'aigua acaben en el NADPH2.
Per ültim, els protons que el corrent ha tret fora han d'entrar, i entren per una proteïna anomenada ATPasa. Al entrar obliguen a formar ATP.

FASE FOSCA:
És produeix a l'estroma. Amb el CO2 els electrons del NADPH2 i el ATP, serveixen per a que el CO2 s'unisca a la ribulosa(glúcid de 5 carbonis) i produisquen el cilce de Calvin(6molècules de CO2, 12 d'ATP i 12 protons). Finalment, es converteix en glucosa.

BOMBA DE SODIO Y POTASIO

En biquímica, la bomba sodio-potasio es una proteina integral de membrana fundamental en la fisiología de las células que se encuentra en todas nuestras membranas celulares. Su función es el transporte de los iones inorgánicos más importantes en biología(el sodio y el potasio) entre el medio extracelular y el citoplasma, proceso fundamental en todo el reino animal.
La bomba sodio potasio ATP(adeninosin trifosfato) es una proteína transmembrana que actúa como un transportador de intercambio antiporte (transferencia simultánea de dos solutos en diferentes direcciones) que hidroliza ATP.

FUNCIONAMENTO:

La bomba sodio-potasio usa energía (generalmente obtenida de la hidrólisis de ATP), a nivel de la misma proteína de membrana produciendo un cambio conformacional que resulta en el transporte de una molécula a través de la proteína.

1. Tres iones Na⁺ provenientes del citoplasma se insertan con precisión en la proteína de transporte.
2. Luego, una reacción química que involucra al ATP une un grupo fosfato (P) a la proteína, liberándose ADP (difosfato de adenosina). 
3. Este proceso da como resultado un cambio en la conformación de la proteína que hace que el Na⁺sea liberado afuera de la célula.
4. Dos iones K⁺ en el espacio extracelular se insertan en la proteína de transporte, que en esta conformación ofrece una mejor acopladura para el K⁺ que para el Na⁺.
5. El grupo fosfato luego se libera de la proteína, induciendo la conversión a la otra forma, y el K⁺ es liberado en el citoplasma. Ahora, la proteína está lista una vez más para transportar Na⁺ hacia fuera de la célula.

La mayoría de las células mantienen un gradiente de concentración de iones sodio (Na⁺) y potasio (K⁺) a través de la membrana celular: el Na⁺ se mantiene a una concentración más baja dentro de la célula y el K⁺ se mantiene a una concentración más alta. El bombeo de iones Na⁺ y K⁺ es llevado a cabo por una proteína transportadora, que existe en dos configuraciones alternativas. Una configuración tiene una cavidad que se abre al interior de la célula, en la cual encajan los iones Na⁺; la otra tiene una cavidad que se abre hacia fuera, en la cual encajan los iones K⁺.

El Na⁺ dentro de la célula se une a la proteína de transporte. Una reacción que involucra al ATP, libera energía y da como resultado que un grupo fosfato se una a la proteína. Esto provoca la liberación del Na⁺ en el lado externo de la membrana. Ahora, la proteína de transporte está lista para captar K⁺, lo cual da como resultado la liberación del grupo fosfato de la proteína, haciendo que ésta vuelva, así, a la primera configuración y libere al K⁺ en el interior de la célula.
Este proceso generará un gradiente de iones Na⁺ y K⁺ a través de la membrana. La bomba de sodio-potasio, controla el volumen de las células animales. El gradiente generado por la bomba tiene asociada una energía potencial eléctrica que puede ser aprovechada en el transporte activo de otras sustancias que deben atravesar la membrana contra gradiente de concentración.

CONCEPTOS DEL TEMA: BIOQUIMICA Y CITOLOGIA

Definiciones de algunos conceptos relacionados con la célula y la molécula:

·ANFIPÁTICO: Las moléculas anfipáticas, son aquellas moléculas que poseen un extremo hidrofílico o sea que es soluble en agua y otro hidrófobo o sea que rechaza el agua.

·HIDRÓFOBO: Se le aplica a sustancias que son repelidas por el agua o que no se pueden mezclar con ella. Un ejemplo de sustancias hidrófobas son los aceites.

·SOLUCIONES ISOTÓNICAS HIPOTÓNICAS Y HIPERTÓNICAS:

   -Isotónicas: es aquel en el cual la concentración de soluto es igual fuera y dentro de una célula.

   -Hipotónicas: es aquella que tiene menor concentración de soluto en el medio exterior en relación al medio interior de la célula, es decir, en el interior de la célula hay una cantidad de sal mayor que de la que se encuentra en el medio en la que ella habita. Una célula sumergida en una solución con una concentración más baja de materiales disueltos, está en un ambiente hipotónico; la concentración de agua es más alta (a causa de tener tan pocos materiales disueltos) fuera de la célula que dentro. Bajo estas condiciones, el agua se difunde a la célula, es decir, se produce ósmosis de líquido hacia el interior de la célula.

   -Hipertónicas: es aquella que tiene mayor concentración de soluto en el medio externo, por lo que una     célula en dicha solución pierde agua (H₂O) debido a la diferencia de presión, es decir, a la presión osmótica, llegando incluso a morir por deshidratación. La salida del agua de la célula continúa hasta que la presión pencótica del medio interno y de la célula sean iguales.

·PRESIONES OSMÓTICAS: La presión osmótica puede definirse como la presión que se debe aplicar a una solución para detener el flujo neto de disolvente a través de una membrana semipermeable. La presión osmótica es una de las cuatro propiedades coligativas de las soluciones (dependen del número de partículas en disolución, sin importar su naturaleza). Se trata de una de las características principales a tener en cuenta en las relaciones de los líquidos que constituyen el medio interno de los seres vivos, ya que la membrana plásmica regula la entrada y salida de soluto al medio extracelular que la rodea, ejerciendo de barrera de control.

·ÓSMOSIS: Cuando dos soluciones se ponen en contacto a través de una membrana semipermeable (membrana que deja pasar las moléculas de disolvente pero no las de los solutos), las moléculas de disolvente se difunden, pasando habitualmente desde la solución con menor concentración de solutos a la de mayor concentración. Este fenómeno recibe el nombre de ósmosis.

·FAGOCITOSIS: es un tipo de endocitosis por el cual algunas células(fagocitos y protistas) rodean con su membrana citoplásmica partículas sólidas y las introducen al interior celular. Esto se produce gracias a la emisión de pseudópodos, alrededor de la partícula o microorganismo hasta englobarla completamente y formar alrededor de él una vesícula, llamada fagosoma, la cual fusionan posteriormente con lisosomas para degradar el antígeno fagocitado.