FOTOSÍNTESIS

Es una función clorofílica es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz, en este proceso la energía lumínica se transforma en energía química estable, siendo el NADPH (nicotín adenín dinucleótido fosfato) y el ATP (adenosín trifosfato) las primeras moléculas en la que queda almacenada esta energía química. Con posterioridad, el poder reductor del NADPH y el potencial energético del grupo fosfato del ATP se usan para la síntesis de hidratos de carbono a partir de la reducción del dióxido de carbono.

La vida en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la fotosíntesis que realizan en el medio acuático las algas, las cianobacterias, las bacterias rojas, y las bacterias púrpuras y bacterias verdes del azufre,​ y en el medio terrestre las plantas, que tienen la capacidad de sintetizar materia orgánica, partiendo de la luz y la materia inorgánica. 

FERMENTACIÓN LÁCTICA, ACÉTICA, BUTÍRICA, ALCOHÓLICA.

La fermentación acética es la fermentación bacteriana por Acetobacter, un género de bacterias aeróbicas, que transforma el alcohol etílico en ácido acético, la sustancia característica del vinagre.​ La fermentación acética del vino proporciona el vinagre debido a un exceso de oxígeno y es uno de los fallos del vino, un proceso que degrada sus cualidades. La fermentación acética es un área de estudio dentro de la cimología, Aunque es una fermentación en el sentido original de la palabra, un proceso que partiendo de un azúcar produce ácidos, gases o alcohol, se aparta de la regla en que es un proceso aerobio, es decir, que requiere oxigeno. La formación de ácido acético (CH₃COOH) resulta de la oxidación de un alcohol por la bacteria del vinagre en presencia del oxígeno del aire. Estas bacterias, a diferencia de las levaduras productoras de alcohol, requieren un suministro generoso de oxígeno para su crecimiento y actividad

RESPIRACIÓN EN CONDICIONES AEROBIAS Y ANAEROBIAS

La respiración aerobia es la que utiliza oxígeno para extraer energía de la glucosa. Se efectúa en el interior de las células, en los organelos llamados ¨mitocondrias¨. Durante el proceso respiratorio, parte de la energía contenida en la glucosa pasa a las moléculas de ATP, con esta energía se alimentan, se reproducen y realizan todas las funciones que les permiten vivir. Las bacterias no tienen mitocondrias, por lo cual la respiración se efectúa en su citoplasma. Algunas células tienen más mitocondrias que otras; por ejemplo, las neuronas, las células musculares y los espermatozoides requieren de altas cantidades de energía y por ello tienen numerosas mitocondrias.

La respiración anaerobia consiste en que la célula obtiene energía de una sustancia sin utilizar oxígeno; al hacerlo, divide esa sustancia en otras. La respiración anaerobia también se le llama fermentación; para elaborar la cerveza se utilizan semillas de cebada, las cuales contienen glucosa, sustancia de la cual las levaduras obtienen la energía, las semillas de cebada son combinan con agua y la flor de una planta llamada lúpulo, que le da sabor a esta bebida. Los ingredientes se mezclan y luego se filtran. El líquido resultante, que contiene la glucosa, se deposita en barriles de madera, junto con las levaduras y se deja reposar varios meses o años; durante éste tiempo, las levaduras utilizan la glucosa para obtener energía y la transforman en un tipo de alcohol llamado ¨etanol¨

BIOSÍNTESIS

Es una reacción química por la cual los seres vivos elaboran sustancias orgánicas complejas a partir de otras más simples con el consecuente gasto de energía metabólica; el ser humano,  a partir de los aminoácidos genera proteínas gracias al proceso de biosíntesis, la energía requerida por la biosíntesis es obtenida por fotosíntesis si se trata de las plantas, o bien a través de la alimentación en el caso de los organismos heterótrofos, o por compuestos inorgánicos como algunas bacterias, aqunque también  puede realizarse la biosíntesis a través de enzimas. Las plantas  sintetizan (partiendo del agua) los hidratos de carbono, la luz solar y el anhídrido carbónico en un proceso de biosíntesis particular llamado fotosíntesis

Fuente: http://quesignificado.com/biosintesis

NUTRICIÓN AUTÓTROFA, HETERÓTROFA

La nutrición autótrofa: Existen organismos, como los vegetales, que son capaces de sintetizar todas las sustancias que necesitan para su metabolismo a partir de sustancias inorgánicas y que, por lo tanto, no necesitan para su nutrición de otros seres vivos. Este tipo de nutrición se denomina autótrofa. Al procedimiento que utilizan los seres vivos autótrofos se le denomina fotosíntesis. La fotosíntesis se realiza en dos etapas, en la primera se produce una reacción lumínica por la que se absorbe la luz por los pigmentos (la clorofila, entre otros) y, en la segunda, se produce una reacción en la oscuridad, que tiene lugar en los cloroplastos y que supone la reducción del dióxido de carbono a carbono orgánico.

La nutrición heterótrofa: Hay seres vivos u organismos que se alimentan a su vez de otros (autótrofos o heterótrofos) y de esa forma obtienen la energía necesaria para vivir. Los organismos heterótrofos incorporan sustancias y las transforman en moléculas orgánicas sencillas a través del proceso de la nutrición; los heterótrofos pueden ser de dos tipos, consumidores, como los seres humanos o descomponedores que son aquellos que se alimentan de animales en descomposición, la nutrición heterótrofa tiene varias fases:

-Ingestión.

-Digestión (los alimentos son reducidos de forma mecánica y química a partículas más pequeñas).

-Absorción (los nutrientes pasan a las células).

-Circulación (proceso de transporte de los nutrientes hacia las células).

-Metabolismo (en las células se producen transformaciones químicas).

-Excreción (eliminación de los restos).

Fuentes: https://www.universidadviu.es/nutricion-autotrofa-heterotrofa-e-influencia-las-nuevas-tecnologias/

ENZIMAS

Son moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas, siempre que sean termodinámicamente posibles: una enzima hace que una reacción química que es energéticamente posible, pero que transcurre a una velocidad muy baja, sea cinéticamente favorable, transcurra a mayor velocidad que sin la presencia de la enzima.​ En estas reacciones, las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos,casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas,debido a que las enzimas son extremadamente selectivas con sus sustratos y su velocidad crece solo con algunas reacciones, el conjunto  de enzimas presentes en una célula determina el tipo de metabolismo que tiene esa célula.

Como todos los catalizadores, las enzimas funcionan disminuyendo la energía de activación  de una reacción, de forma que la presencia de la enzima acelera sustancialmente la tasa de reacción. Las enzimas no alteran el balance energético de las reacciones en que intervienen, ni modifican, por lo tanto, el equilibrio de la reacción, una reacción que se produce bajo el control de una enzima, o de un catalizador en general, alcanza el equilibrio mucho más deprisa que la correspondiente reacción no catalizada.

Al igual que ocurre con otros catalizadores, las enzimas no son consumidas en las reacciones que catalizan, ni alteran su equilibrio químico. Sin embargo, las enzimas difieren de otros catalizadores por ser más específicas.  También cabe nombrar unas moléculas sintéticas denominadas enzimas artificiales capaces de catalizar reacciones químicas como las enzimas clásicas.

La actividad de las enzimas puede ser afectada por otras moléculas,asimismo, gran cantidad de enzimas requieren de cofactores para su actividad. Muchas drogas o fármacos son moléculas inhibidoras. Muchas enzimas son usadas comercialmente, por ejemplo, en la síntesis de antibióticos o de productos domas en diversos procesos industriales, como son la fabricación désticos de limpieza. Además, son ampliamente utilizade alimentos, destinción de vaqueros o producción de biocombustibles.

BIOMOLÉCULAS ENERGÉTICAS: ATP, NADH, FADH

El ATP, cuyo nombre completo es Adenosín trifosfato, es la molécula de intercambio de energía bioquímica. Aunque existen análogos como el GTP, cuya base nitrogenada es la guanina en lugar de la adenina, al ser energéticamente equivalentes se reconoce al ATP como la molécula universal usada por los enzimas para realizar los cambios proteicos propios del metabolismo.

NADPH. La nicotinamida adenina dinucleótido fosfato o NADPH, es una coenzima reducida que juega un papel clave en la síntesis de los hidratos de carbono en los organismos fotosintéticos. Es la forma reducida de la NADP+ y, como tal, es una molécula de alta energía que ayuda a impulsar el ciclo de Calvin. La NADPH se forma durante la fotosíntesis con el uso de la energía de la luz en la cadena de transporte de electrones  de los cloroplastos

La coenzima, por tanto, se encuentra en dos formas en las células: NAD+ y NADH. El NAD+, que es un agente oxidante, acepta electrones de otras moléculas y pasa a ser reducido, formándose NADH, que puede ser utilizado entonces como agente reductor para donar electrones. Estas reacciones de transferencia de electrones son la principal función del NAD+.

METABOLISMOS

No es otra cosa que la enorme serie de cambios que sufren las moléculas para convertirse unas en otras y en otras y en otras, de manera complicada, al parecer interminable y que, desde luego, estamos muy lejos de conocer en su totalidad. Son tantas las sustancias que componen a un organismo que una gran proporción de ellas se desconoce, como sucede aun en el caso de los organismos unicelulares. Pero a pesar de que el proceso total es tan complicado, es posible definir algunos de sus componentes, y aun quienes no tenemos un conocimiento profundo de la bioquímica y la fisiología, todas las transformaciones de las moléculas tienen dos funciones principales: la primera, proporcionar a la células, tejidos, órganos, materiales que requieran para sus distintas funciones, siendo la más importante la renovación constante de sus propias moléculas; la segunda, obtener diferentes formas de energía para mantener las funciones vitales. Así, plantas y algas reciben como "alimento" materiales muy sencillos, como sales minerales, CO2 y H2O, pero su energía la obtienen del Sol, y con ella satisfacen sus necesidades para funcionar y fabricar sus materiales.

El metabolismo celular puede considerarse como una serie de caminos de ida y vuelta, formados por una gran cantidad de moléculas que se transforman constantemente. Las plantas y la mayoría de las algas toman materiales muy sencillos del exterior y que sólo requieren de sistemas para transportarlos al interior de las células, los animales, el hombre incluido, recibimos pocas moléculas sencillas y una gran cantidad de macromoléculas, como almidones, proteínas o grasas, lo que ingresa a la sangre para ser tomado por las células son las moléculas simples: los aminoácidos, los ácidos grasos, el glicerol (glicerina) y la glucosa. A partir de estas moléculas podemos analizar las transformaciones de los diferentes tipos de sustancias que reciben las células. Cuando toman sustancias del exterior, la mayoría de los organismos unicelulares cuentan con enzimas que degradan las moléculas más grandes y toman luego los productos de ese proceso. 

¿CÓMO SE INDUCEN LOS CAMBIOS O MODIFICACIONES AL METABOLISMO CELULAR? ENTRE LAS PERSONAS, LA PRÁCTICA DE ESTILOS DE VIDA DENOMINADOS SALUDABLES. ¿QUÉ CONSECUENCIAS TIENE SOBRE SU METABOLISMO? ¿LAS CÉLULAS SE ENFERMAN?

Una vez que las células y los organismos reciben esas moléculas sencillas, uno de los caminos que éstas pueden seguir es la síntesis de las llamadas macromoléculas (demacros, grande), como el almidón en las plantas o el glucógeno en los animales, que se forman de la unión de miles de moléculas de glucosa y en donde se almacenan azúcares. Por este proceso de síntesis se forman también las grasas y otros tipos de lípidos, como los fosfolípidos, que constituyen las membranas celulares, o las grasas neutras (mantecas o aceites), que en los animales se acumulan en el tejido adiposo, y en las plantas en algunas semillas, en algunos animales, incluyendo al hombre, las grasas pueden ser un enorme almacén de reserva alimenticia. También por una síntesis se forman las moléculas de las diferentes proteínas, pero ni éstas ni los aminoácidos se pueden almacenar, hay una perenne renovación en las células, en donde constantemente se necesitan aminoácidos para producir moléculas nuevas y degradar las existentes.

La célula corresponde a la unidad fundamental de todo ser vivo, independientemente que sea unicelular o pluricelular, ya que es la unidad reproductiva, anatómica y fisiológico del mismo. Siendo esto así, las células tienen muchas funciones en el cuerpo y cuando este empieza a fallar, en parte se remite al hecho de que las células podrían estar enfermas. En el cuerpo humano y también el de ciertos organismos pluricelulares hay una gran variedad de células eucariotas que se diferencian de acuerdo a su ubicación y función, por ejemplo, en la sangre tenemos las células sanguíneas, tales como los eritrocitos (mejor conocidos como glóbulos blancos), los glóbulos blancos (que son un grupo de linfocitos, que se dividen en B, T y K) y las plaquetas (aunque algunos aseveran que son fragmentos celulares) cuando nos encontramos bajo la influencia de un vector, como un mosquito que transmite alguna enfermedad infecciosa, considerando su vía principal de infección (intravenosa, por picada), las primeras células afectadas serán las sanguíneas, y por lo tanto, las células se enferman, a un punto en el que pueden afectar las del resto del cuerpo y eso explica el cuadro patológico en cualquier ser vivo. Así mismo, por otras vías y desde otras entidades etiológicas, se pueden generar otras enfermedades a partir de otras células enfermas.

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¿QUÉ CONSECUENCIA PUEDE TRAER PARA UNA CÉLULA LA MODIFICACIÓN DE SU METABOLISMO?

La posibilidad de que las moléculas unitarias sean utilizadas para producir otras más grandes, señala también que todas ellas se pueden degradar hasta producir CO2, H2O y, en el caso de los aminoácidos, amoniaco (NH3). Distinguimos así con claridad dos procesos; en uno de ellos, el anabolismo, a partir de moléculas pequeñas se obtienen otras más grandes; en el otro, el catabolismo a partir de moléculas grandes se obtienen otras más pequeñas. En algunos animales, incluyendo al hombre, las grasas pueden ser un enorme almacén de reserva alimenticia. También por una síntesis se forman las moléculas de las diferentes proteínas, pero ni éstas ni los aminoácidos se pueden almacenar. Sin embargo, hay una perenne renovación en las células, en donde constantemente se necesitan aminoácidos para producir moléculas nuevas y degradar las existentes

Modelo de espacio lleno del adenosín trifosfato (ATP)