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21 may 2025

Protocooperación

Es la interacción en la cual dos organismos o poblaciones se benefician mutuamente (+/+), la relación no es esencial para la vida de ambos, puesto que pueden vivir de forma separada. Además, es llamada con frecuencia cooperación facultativa, en la cual ambas poblaciones se benefician por su asociación, aunque sus relaciones no son obligatorias. Ambas partes se benefician, a diferencia del mutualismo ésta interacción es opcional porque los beneficios que obtienen no son vitales o pueden ser obtenidos por otros medios. Es de acotar, que Sánchez (2021) menciona que:

La protocooperación se enmarca dentro de las relaciones mutualistas no simbióticas, ya que los organismos no dependen de la relación para su supervivencia, sino que la establecen porque les aporta beneficios a ambos. En el caso de que ambos individuos posean un tamaño similar, pueden intercambiar alimentos, nutrientes u hormonas, beneficiándose ambos.

Por ejemplo, los cangrejos ermitaños y los celenterados (anémonas) a menudo se asocian provocando beneficios mutuos. Los celenterados crecen sobre la espalda de los cangrejos (y en ocasiones son “plantados” en ese sitio por los cangrejos), suministrándoles camuflaje y protección (debido a que los celenterados tienen células con aguijones), y a su vez los celenterados son transportados por el entorno y obtienen partículas de alimento cuando el cangrejo captura otro nivel y come. Por consecuencia, el cangrejo no depende absolutamente del celenterado ni viceversa.

Otro ejemplo más representativo es la relación que se da entre las bacterias que se desarrollan en el suelo y la vegetación que crece. En esta relación ni las bacterias ni las plantas necesitan la ayuda del otro organismo, pero obtienen beneficios de esta relación. Así, las plantas obtienen nutrientes generados por las bacterias y las bacterias obtienen materias para descomponer. Este ejemplo ocurre en todos los suelos fértiles, demostrando que las relaciones de protocooperación son posibles en cualquier ambiente.

Existen aves, como los picabueyes, que se pueden posar sobre el cuerpo de los grandes mamíferos (antílopes, rinocerontes, jirafas, elefantes o búfalos) y alimentarse de parásitos indeseados en estos animales (como pulgas o garrapatas). En esta relación, el ave es transportada por el animal, mientras que el mamífero se mantiene saludable por la eliminación de los parásitos. También se cree que los picabueyes emiten señales de alarma cuando el animal se encuentra en peligro para que vengan en su ayuda.

También están los pulgones realizan agujeros en los árboles para alimentarse de su salvia y las hormigas, en lugar de comérselos, los estimulan con sus antenas para que secreten ligamaza. Las hormigas protegen a los pulgones de los depredadores, de manera que ambas especies se benefician, pero la planta muere.

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11 may 2025

Mutualismo

Es una relación entre miembros de dos especies que beneficia a ambos. Gracias a esta relación, los individuos de ambas especies mejoran la supervivencia, el desarrollo o la reproducción, y ninguna de ellas puede sobrevivir en condiciones naturales sin la otra. Es de acotar, que las pruebas indican que esta interacción suele ser una explotación recíproca en lugar de un esfuerzo de cooperación entre individuos; parecen haberse desarrollado varios ejemplos de relaciones mutualistas de la interacción entre especies que anteriormente reflejaban interacciones hospedador parásito o depredador presa.

Los ejemplos más importantes en mutualismo se desarrollan entre autótrofos y heterótrofos, lo cual no resulta sorprendente, puesto que estos dos componentes del ecosistema deben alcanzar en último término algún tipo de simbiosis balanceada. Los ejemplos que podrían llamarse mutualismo van más allá de interdependencia general de la comunidad hasta el grado en que un tipo específico de heterótrofo queda totalmente dependiente de otro tipo específico de autótrofo para obtener alimento, y este último se hace dependiente de la protección, reciclado de minerales o alguna otra función vital suministrada por el heterótrofo.

El mutualismo también es común entre microorganismos que pueden digerir la celulosa (y otros residuos resistentes de las plantas), y los animales que no tienen los sistemas enzimáticos necesarios para este fin.

Tipos

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Amensalismo

Es un tipo de relación ecológica en la que una población es inhibida y la otra no se ve afectada, es decir, una especie ejerce efecto negativo marcado sobre otra pero no se produce un efecto recíproco detectable (- 0), por lo que, uno de los miembros implicados no experimenta ninguna alteración pero impide el desarrollo y supervivencia del otro. No obstante, es tan sólo un paso evolutivo a partir de interacciones como alelopatía (-/+). Incluye fenómenos como:

La antibiosis, que consiste en la incapacidad de coexistir dos especies de organismos debido a que una de ellas produce y libera antibióticos al medio que son letales para la otra especie, ejemplo, el hongo Penicillium produce penicilina, que impide el crecimiento de las bacterias.

El aplastamiento accidental, es cuando la presencia de una especie perjudica el crecimiento de otras, ejemplo algunas plantas inhiben el crecimiento de especies cercanas debido a que limitan la obtención de recursos, ocurre en comunidades vegetales en las que existen especies de gran altura que impiden el paso de la luz, lo que provoca que las especies de menor tamaño se priven de ese recurso, limitando su crecimiento, esto ocurre, por ejemplo, en la selva amazónica. Otro caso seria, cuando un animal aplasta con sus patas las hierbas que crecen en su hábitat y esto impide que el resto de las especies puedan valerse de ellas para alimentarse.

La alelopatía también llamado amensalismo alelopático, es cuando una población produce alguna sustancia dañina para la población competidora. Por lo que, se trata de un fenómeno biológico en el que un organismo genera compuestos bioquímicos que tienen influencia sobre la supervivencia, crecimiento o reproducción de otros organismos. Estos compuestos pueden representar efectos benéficos (alelopatía positiva) o perjudiciales (alelopatía negativa) para los organismos receptores. No obstante, esta interacción implica la inhibición directa de una especie por otra ya sea vegetal o animal, usando sustancias tóxicas o disuasivas, cuya liberación puede darse en forma volátil, a través de lixiviados o de exudados de sus raíces.

Entre estos compuestos están compuestos alifáticos como ácidos o alcoholes, lípidos, ácidos grasos, terpenos o compuestos aromáticos. Los monoterpenos son los principales componentes de los aceites esenciales de los vegetales y son los terpenoides inhibidores de crecimiento más abundantes que han sido identificados en las plantas superiores. Son conocidos por su potencial alelopático contra malezas y plantas de cultivo. Entre los más frecuentes con actividad alelopática se pueden citar el alcanfor, a y b pineno, 1,8-cineol, y dipenteno. Dentro de las plantas que los producen podemos citar los géneros Salvia spp, Amaranthus, Eucalyptus, Artemisia, y Pinus.

Por otra parte, el efecto de la alelopatía no es total para bien ni para mal, sino que varía en grados según las características de los organismos implicados. En las comunidades bióticas, muchas especies se regulan unas a otras por medio de la producción y liberación de repelentes, atrayentes, estimulantes e inhibidores químicos. La alelopatía se ocupa de las interacciones químicas planta - planta (alelopatías) y planta - organismo (aleloquimias), ya sean estas perjudiciales o benéficas.

Ejemplo son cuando las hojas de los pinos caen al suelo, su toxicidad impide que las semillas de la zona logren germinar. En la agricultura biológica hace buen uso de todo esto para proteger los cultivos del ataque de algunos insectos-plagas mediante la intercalación de plantas aromáticas dentro del cultivo. Por ejemplo al intercalar ruda en los cultivos de papa. Por otro lado, en la asociación de cultivos por principios alelopáticos, los tipos de control que frecuentemente se usan en alelopatía, se hacen con plantas acompañantes, con plantas repelentes o con cultivos trampa.

No obstante, el control biológico con plantas se ha utilizado desde hace mucho tiempo y su funcionamiento se basa en repeler y atraer insectos, gusanos y agentes vectores de enfermedades. Por consiguiente, las plantas que se usan para estos fines son las hortalizas, las hierbas aromáticas, plantas medicinales y las mal llamadas “malezas”.

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1 may 2025

Simbiosis

Definida por el eminente biólogo evolutivo Lynn Margulis, es la «asociación íntima y prolongada entre dos o más organismos de diferentes especies.» En este sentido, es cualquier relación o asociación estrecha entre miembros de dos o más especies; el cual implica que una especie vive sobre o dentro de otra especie, los compañeros de una relación simbiótica, denominados simbiontes, pueden beneficiarse, no ser afectados o sufrir daño por la relación. La simbiosis asume tres formas:

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Competencia

Es aquella competitividad entre los individuos por los recursos esenciales, esto ocurre cuando los organismos ocupan los mismos o similares nichos, y se origina cuando utilizan un recurso común que se considera escaso en relación con la cantidad de individuos que lo necesitan. Asimismo, esto puede suceder entre diferentes especies o entre miembros de la misma especie.

No obstante, la palabra competencia se emplea en casos en que las influencias negativas se deben a escasez de recursos que utilizan ambas especies, estos puede incluir espacio, alimento o nutrientes, luz, materiales de desecho, susceptibilidad a los carnívoros, enfermedad y muchos otros tipos de interacciones mutuas. Y puede ser:

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30 abr 2025

Interacciones Biológicas

Según Odum y Warrett (2006) expresan que:

Las poblaciones de dos especies pueden interaccionar de dos maneras básicas que corresponden a combinaciones neutras, positivas y negativas (0, + y -) como sigue: 0 0, - -, + +,+ 0, - 0, y + -. Tres de estas combinaciones (++, - -, y + -) se subdividen de una manera común, dando lugar a nueve interacciones y relaciones importantes (neutralismo, competencia del tipo de interferencia directa, competencia del tipo de recursos, amensalismo, comensalismo, parasitismo, depredación, protocooperación y mutualaismo).

Asimismo, Hickman (2008) dice que las diferentes poblaciones de una comunidad interactúan unas con otras de muchas maneras, de las cuales, las más evidentes son la depredación, el parasitismo y la competencia. Además, indica que las poblaciones de animales que forman una comunidad interactúan de diversas formas, que pueden ser perjudiciales (-), beneficiosas (+), o neutras (0) para cada una de las especies, dependiendo de la interacción.

Por otro lado, Solomon, Berg y Martin (2013) mencionan que dentro de una comunidad, ninguna especie existe de manera independiente de otra especie… Las poblaciones de una comunidad interactúan y se afectan mutuamente de maneras complicadas que no siempre son evidentes. Entre las especies en una comunidad ocurren tres tipos principales de interacciones: competencia, depredación y simbiosis.

Por otra parte, Marquez (2021) describe lo siguiente:

Los seres vivos se relacionan interactuando unos con otros. Estas interacciones pueden interpretarse como comportamientos de un individuo dirigidos a otro individuo, cuyos costes y beneficios pueden ser positivos o negativos. Según si se producen entre individuos de la misma especie o entre individuos de diferentes especies, hablamos de relaciones intraespecíficas o interespecíficas respectivamente.

En este sentido, las interacciones ecológicas o biológicas son aquellas que se establecen entre los organismos que viven en un mismo ecosistema, y pueden ser entre individuos de la misma especie o entre especies diferentes. En este orden de ideas, los ejemplares que pertenecen a una comunidad biológica se relacionan entre sí de diversas maneras y las interacciones que establecen poseen características particulares y suelen ser divididas por los biólogos en relaciones intraespecíficas (individuos de la misma especie) e interespecíficas (individuos de diferente especies).

Importancia

Son importantes porque regulan el flujo de energía, los ciclos de nutrimentos y el clima de un ecosistema. En este orden de ideas, las interacciones como la depredación, la simbiosis y el parasitismo son mecanismos que regulan las poblaciones ecológicas, de lo contrario, éstas tendrían un crecimiento desmedido y se convertirían en plagas. Por lo tanto, es innegable que estas las interacciones influyen en el mantenimiento y funcionamiento de los ecosistemas, y al mismo tiempo proveen los recursos para la subsistencia.

Asimismo, las diferentes interacciones se analizan en términos de una relación entre dos especies a nivel de comunidad; además, todas las interacciones de poblaciones tienen probabilidades de ocurrir en una comunidad biótica a gran escala, como puede ser un trecho grande de bosque, un humedal o una pradera. En este sentido, para un par de especies determinadas, el tipo de interacción puede cambiar en condiciones distintas, o durante etapas sucesivas de sus historias de vida; de este modo, dos especies podrían presentar parasitismo en determinado momento, comensalismo en otro y ser totalmente neutras en uno más.

Es por ello, que los efectos indirectos de unas especies sobre otras quizá sean igual de importantes que sus interacciones directas y contribuyan al mutualismo en red. Cuando las cadenas alimenticias funcionan dentro de redes alimenticias, los organismos en cada extremo de una serie trófica, por ejemplo, el plancton y las percas o lobinas en un estanque, no interaccionan de manera directa, pero si se benefician mutualmente de manera indirecta. En este sentido, las percas se benefician consumiendo peces que se alimentan de plancton los cuales están sustentados por dicho plancton, mientras que éste se beneficia cuando las lobinas reducen la población de depredadores del plancton. En consecuencia, se producen interacciones tanto negativas (depredador-presa) como positivas (mutualistas) en la red alimenticia.

Por consiguiente, la realidad en último término es que todas las interacciones positivas y negativas entre dos especies operan en conjunto en las redes alimenticias y a nivel de la comunidad y el ecosistema. Es por ello, que la energética de las cadenas alimenticias combinada con lo que se ha llegado a conocer como procesos “descendientes” y “ascendientes”, hacen de la red alimenticia un sistema funcional, más que simplemente un conjunto de interacciones entre especies..

En este orden de ideas, el control descendente, que incluye retroalimentación de recompensa, se refiere al papel de los componentes corriente arriba; por ejemplo, el control de los herbívoros sobre las plantas y el control de los depredadores sobre los herbívoros. Y el control ascendente se refiere al papel de los nutrientes y otros factores físicos para determinar la producción primaria. Los ecólogos debaten qué tipo de control es más importante en una situación dada, aunque la mayoría está actualmente de acuerdo en que ambos participan en grado variable en cualquiera y todas las situaciones naturales.

Entonces, se debe reflexionar sobre la importancia ecológica de cada ser vivo y con ello contribuir como sociedad al respeto y conservación de la diversidad de la Tierra. Puesto que, el valor de las interacciones biológicas entre especies radica, simplemente, en que son precisas para la persistencia de la biodiversidad en el planeta, porque no existe ninguna especie que viva sin interaccionar con otras especies.

Tipos

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25 abr 2025

Respiración Celular

Dentro de las células ocurren los procesos catabólicos que convierten la energía de los enlaces químicos de los nutrientes a energía química almacenada en forma de ATP, a través de un proceso conocido comúnmente como respiración celular. Según Becker, Kleinsmith y Hardin (2007) dicen que es el flujo de electrones en o a través de una membrana, desde coenzimas reducidas hasta un aceptor de electrones, normalmente acompañado de la producción de ATP. Mientras que Cruz (2024) menciona que es el proceso mediante el cual los organismos convierten la energía química de las moléculas orgánicas en ATP.

En este sentido, es el proceso metabólico que ocurre en la célula para formar ATP a partir de biomoléculas como la Glucosa. Además, este proceso celular ocurre en la mitocondria de prácticamente todas las células eucariotas, en las cuales captan la energía liberada por las moléculas de nutrientes a través de una serie de reacciones químicas cuidadosamente reguladas. Asimismo, la célula puede utilizar esta energía para hacer su trabajo, incluyendo la síntesis de materiales necesarios para hacer una nueva célula.

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20 abr 2025

Respiración Anaeróbica

Becker, Kleinsmith y Hardin (2007) dicen que es la respiración celular en la que el último aceptor de electrones no es el oxígeno. En este sentido, es aquella que no utiliza oxígeno como el aceptor final de electrones, es realizada por algunas procariotas que viven en ambientes anaeróbicos, como el suelo saturado de agua, aguas estancadas, y en los intestinos de los animales.

Ciertas bacterias, así como algunos hongos, regularmente utilizan la fermentación, en el que Becker, Kleinsmith y Hardin (2007) describen que es oxidación parcial de carbohidratos en una ruta independiente de oxígeno (anaeróbica), produciendo, casi siempre, etanol y dióxido de carbono o lactato.

En este sentido, es un proceso anaeróbico que no utiliza una cadena transportadora de electrones. Hay una ganancia neta de sólo dos ATP por glucosa, que son producidos por fosforilación a nivel de sustrato durante la glucólisis. Para mantener el suministro esencial de NAD+ para la glucólisis, los átomos de hidrógeno se transfieren desde el NADH a un compuesto orgánico derivado del nutriente inicial.

Por otro lado, durante la fermentación se forman sólo dos moléculas de ATP por glucosa (mediante fosforilación a nivel de sustrato durante la glucólisis). Se podría esperar que una célula que obtiene energía de la glucólisis pudiera producir piruvato, que es el producto final de la glucólisis. Sin embargo, esto no puede suceder porque cada célula tiene una cantidad limitada de NAD+, y éste es necesario para continuar la glucólisis. Si prácticamente todos los NAD+ se reducen a NADH durante la glucólisis, entonces, la glucólisis se detiene y no se produce más ATP.

En la fermentación, las moléculas de NADH transfieren sus átomos de hidrógeno a las moléculas orgánicas, por lo tanto la regeneración del NAD+ es necesaria para mantener la glucólisis en marcha. Las moléculas orgánicas que resultan relativamente reducidas (por lo común, el alcohol o lactato) tienden a ser tóxicas para las células y son esencialmente los productos de desecho. 

La respiración anaerobia desempeña un papel importante en los ciclos ambientales de elementos como el azufre, el hidrógeno y el hierro, y contribuyen significativamente a la economía energética de la biosfera.

*Fermentación Láctica: Es el proceso anaerobio que termina con la formación de lactato. El lactato se genera por la transferencia directa de electrones del NADH al grupo carbonilo del piruvato, reduciéndolo al grupo hidroxilo del lactato. Esta reacción es reversible; de hecho, la enzima que la cataliza se denomina lactato deshidrogenasa por su capacidad de catalizar la oxidación, o deshidrogenación, del lactato a piruvato.

La fermentación del lactato es la principal fuente energética para la mayoría de las bacterias anaerobias, así como para las células animales que se encuentran en condiciones anaeróbicas o de hipoxia (carencia de oxígeno). La fermentación del lactato es también muy importante para el ser humano a nivel comercial, puesto que la producción del queso, yogurt y otros productos comunes dependen de la fermentación microbiana de la lactosa, el principal componente de la leche.

Otro ejemplo de fermentación láctica lo representa el músculo durante los periodos de ejercicio muy intenso. Cuando las células utilizan oxígeno más deprisa del que éste puede ser proporcionado mediante el sistema circulatorio, se vuelven temporalmente hipóxicas. En este caso, el piruvato se reduce a lactato en lugar de seguir oxidándose como sucede en condiciones aeróbicas. (La acumulación de lactato resultante es lo que causa el dolor muscular que aparece tras el ejercicio intenso.) El lactato producido de esta forma se transporta por el sistema circulatorio desde el músculo al hígado. Allí se convierte de nuevo en glucosa por el proceso denominado gluconeogénesis.

*Fermentación Alcohólica: En este proceso, el piruvato pierde un átomo de carbono (como CO2) para dar lugar al compuesto de dos carbonos acetaldehído. La reducción del acetaldehído por NADH da lugar al etanol, el alcohol que da nombre al proceso. Esta secuencia de reacciones de reducción está catalizada por dos enzimas, la piruvato descarboxilasa y la alcohol deshidrogenasa respectivamente. En condiciones anaerobias las células vegetales, así como las levaduras y otros microorganismos pueden llevar a cabo la fermentación alcohólica (por ejemplo, en raíces de troncos acuáticos).

La fermentación alcohólica tiene un significado económico considerable ya que este proceso, llevado a cabo por levaduras, es la clave de las industrias panadera, cervecera y vinícola. En la panadería, el dióxido de carbono es un producto final importante. Se añade levadura a la masa del pan para romper la glucosa anaeróbicamente, generando CO2 y etanol. El dióxido de carbono queda atrapado en la masa haciendo que suba y el alcohol se elimina cuando se cuece el pan y es responsable del agradable aroma del pan recién cocido. Para la cerveza, tanto el CO2 como el etanol son esenciales; el etanol hace del producto una bebida alcohólica y el CO2 influye en la carbonatación.

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15 abr 2025

Respiración Aeróbica

Becker, Kleinsmith y Hardin (2007) dicen que es proceso exergónico por el cual la célula oxida glucosa, rindiendo dióxido de carbono y agua y utilizando al oxígeno como último aceptor de electrones; una parte significativa de la energía liberada se conserva en forma de ATP. Se puede decir que, la respiración aeróbica es la degradación de la glucosa en presencia de oxígeno para obtener energía metabólica, y la realizan la mayoría de los organismos.

Las reacciones químicas de la respiración aeróbica de la glucosa se agrupan en cuatro etapas. En las eucariotas, la primera etapa (glucólisis) se presenta en el citosol, y las etapas restantes ocurren dentro de las mitocondrias. La mayoría de las bacterias y arqueas también realizan estos procesos, pero debido a que las células procariotas carecen de mitocondrias, las reacciones de la respiración aeróbica se producen en el citosol y en asociación con la membrana plasmática.

Etapas

1) Glucólisis: Una molécula de glucosa de seis carbonos se convierte en dos moléculas de piruvato de tres carbonos. Parte de la energía de la glucosa se captura con la formación de dos tipos de portadores de energía, ATP y NADH. La NADH es una molécula reducida que transfiere energía mediante la donación de electrones, provenientes de un átomo de hidrógeno.

También llamado Glicólisis, es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula. Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato, el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar entregando energía al organismo. Porque, produce sólo una pequeña cantidad de energía, puesto que la mayor parte de la energía de la glucosa permanece bloqueada en los enlaces químicos del Ácido Pirúvico al final de este proceso. Y, tiene lugar en el citoplasma celular.

La ruta de la glucólisis consiste en una serie de reacciones, cada una de las cuales se cataliza por una enzima específica, y se divide en dos grandes fases: la primera incluye las reacciones endergónicas que requieren ATP, y la segunda las reacciones exergónicas que producen ATP y NADH. Objetivo: Transformar la glucosa en ácido pirúvico. Reducir una la molécula de 6C a una de 3C.

2) Formación de acetil coenzima A: Cada piruvato entra a la mitocondria y se oxida a un grupo de dos carbonos (el acetato). Luego se combina con la coenzima A, formando acetil coenzima A. Se produce NADH y el dióxido de carbono se libera como un producto de desecho.

En esta serie de reacciones, el piruvato sufre un proceso conocido como descarboxilación oxidativa. Primero, un grupo carboxilo se elimina como dióxido de carbono, que se difunde fuera de la célula. Después el fragmento restante de dos carbonos se oxida, y la NAD+ acepta los electrones eliminados durante la oxidación. Por último, el fragmento de dos carbonos oxidados, un grupo acetilo, se une a la coenzima A, produciendo acetil CoA. El piruvato deshidrogenasa es la enzima que cataliza estas reacciones. Estas reacciones se producen en el citosol de las procariotas aerobias.

3) El ciclo del ácido cítrico: El grupo acetato de la acetil coenzima A se combina con una molécula de cuatro carbonos (el oxalacetato) para formar una molécula de seis carbonos (el citrato). En el curso del ciclo, el citrato se recicla a oxalacetato, y el dióxido de carbono se libera como un producto de desecho. La energía se captura en forma de ATP y se reducen los compuestos de alta energía, NADH y FADH2.

Conocido también como ciclo de los ácidos tricarboxílicos o ciclo del ácido cítrico es un ciclo metabólico de importancia fundamental en todas las células que utilizan oxígeno durante el proceso de respiración celular. En estos organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es el anillo de conjunción de las rutas metabólicas responsables de la degradación y desasimilación de los carbohidratos, las grasas y las proteínas en anhídrido carbónico y agua, con la formación de energía química; y este proceso se cumple en la mitocondria. Objetivo: Generar H+ unidos a moléculas de NADH o FADH. Liberar el CO2.

Proceso

1. Se condensa el Acetil-CoA y el Oxalacetato gracias a la enzima Citrato sintasa formando el Citrato.

2. Seguidamente, el Citrato se deshidrata (libera una molécula de agua) gracias a la enzima Aconitasa formando el Cis-Aconitato.

3. Sin embargo, el Cis-Aconitato a través de la Aconitasa se hidrata (capta una molécula de agua) formando el Isocitrato.

4. Posteriormente, el Isocitrato se oxida formando el Oxalosuccinato, gracias a la enzima Isocitrato Deshidrogenasa, echo por el cual el NAD pasa a NADH formando 3ATP.

5. Luego, el Oxalosuccinato se descarboxila (libera una molécula de dióxido de carbono) reacción que se produce también por la enzima Isocitrato Deshidrogenasa; convirtiéndose en α-Cetoglutarato.

6. No obstante, α-Cetoglutarato pasa Succinil-CoA por descarboxilación oxidativa (libera una molécula de dióxido de carbono) enzima que en este proceso tiene cabida es complejo multienzimático α-Cetoglutarato Deshidrogenasa. En esta etapa del ciclo de Krebs se producen 3ATP otra vez, gracias a que el NAD pasa a NADH.

7. Mientras que, Succinil-CoA se fosforila a nivel de sustrato forma el Succinato y este pasa mediante la enzima Succinil-CoA Quiotinasa, liberando un ATP mediante el ADP.

8. Consecutivamente, Succinato pasa hacer Fumarato por oxidación, produciendo 2ATP en liberación, gracias a que el FAD se convierte en FADH; esto es gracias a la introducción de la enzima Succinato Deshidrogenasa.

9. Seguidamente, Fumarato pasa hacer Malato cuando se hidrata (capta una molécula de agua) realizando el proceso por la enzima Fumarasa.

10. Luego, el Malato se oxida por la enzima Malato Deshidrogenasa convirtiéndose así nuevamente en Oxalacetato, liberando los últimos 3ATP cuando el NAD pasa a NADH.

11. Finalmente, sigue el proceso como inicio al principio y llega el Acetil-CoA de nuevo y se repite el ciclo.

4) Transporte de Electrones y Quimiosmosis: Los electrones eliminados de la glucosa en las etapas anteriores se transfieren del NADH y del FADH2 a una cadena de compuestos aceptores de electrones. Como los electrones se pasan de un aceptor de electrones a otro, parte de su energía se utiliza para transportar iones de hidrógeno (protones) a través de la membrana mitocondrial interna, formando un gradiente de protones. En un proceso conocido como quimiosmosis la energía de este gradiente de protones se utiliza para producir ATP. Objetivo: Producir ATP, a partir de ADP + P, por acción de la enzima ATP sintetasa. Esta enzima usa como fuente de energía una gradiente de concentración de hidrógenos generada entre el espacio intermembranal y la matriz de la mitocondria.

*Cadena de Transporte de Electrones (CTE): Es uno de los sistemas celulares más importantes. Se encuentra tanto en procariotas como en eucariotas. Este hecho no solo resalta su importancia metabólica sino que, además ésta se ve corroborada por la poca alteración de las proteínas que la componen a lo largo de la evolución. En los procariotas se encuentra adosado a la membrana plasmática y en eucariotas las proteínas que forman la cadena de transporte de electrones se encuentran en las membranas internas de cloroplastos y mitocondrias. De los tres la cadena transportadora de electrones de mitocondrias es la más conocida. No obstante, esta produce la mayor parte de la energía en la Respiración Celular usando Oxígeno, un poderoso aceptor de electrones.

Además, esta se considera el destino de todos los electrones eliminados de una molécula de glucosa durante los procesos de glucólisis, formación de acetil CoA, y ciclo del ácido cítrico. Recuerde que estos electrones se transfirieron como parte de los átomos de hidrógeno a los aceptores NAD+ y FAD, formando NADH y FADH2. Estos compuestos reducidos ahora entran en la cadena de transporte de electrones, en donde los electrones de alta energía de los átomos de hidrógeno son transportados de un aceptor a otro.

Los miembros de la cadena de transporte de electrones incluyen la flavo-proteína mononucleótido de flavina (FMN), el lípido ubiquinona (también llamada coenzima Q o CoQ), varias sulfoproteínas de hierro, y un grupo estrechamente relacionado con las proteínas que contiene hierro llamado citocromos. Cada portador de electrones tiene un mecanismo diferente para aceptar y transportar electrones. Es de acotar, que los científicos han extraído y purificado de la cadena transportadora de electrones de la membrana mitocondrial interna, cuatro grandes complejos proteínicos distintos, o grupos de receptores (aceptores), los cuales son:

a) El complejo I (NADH-ubiquinona oxidorreductasa): Acepta los electrones de las moléculas de NADH que se produjeron durante la glucólisis, la formación de acetil CoA y el ciclo del ácido cítrico.

b) El complejo II (la succinato-ubiquinona reductasa): Acepta los electrones de las moléculas de FADH2 que se produjeron durante el ciclo del ácido cítrico. Es de mencionar, que tanto este como el complejo I, producen el mismo producto, la ubiquinona reducida, que es el sustrato del complejo III

c) El complejo III (la ubiquinona-citocromo c oxidorreductasa): Acepta electrones de la ubiquinona reducida y los pasa al citocromo c.

d) El complejo IV (la citocromo c oxidasa): Acepta los electrones de citocromo c y utiliza estos electrones para reducir el oxígeno molecular, formando agua en el proceso. Los electrones simultáneamente se unen con los protones del medio circundante para formar hidrógeno, y la reacción química entre el hidrógeno y el oxígeno produce agua.

*Quimiosmosis: Es un mecanismo fundamental de acoplamiento de energía en las células, que permite a las reacciones redox exergónicas impulsar la reacción endergónica en la que se produce el ATP por fosforilación del ADP. Es de acotar, que en la fotosíntesis se produce el ATP por un proceso similar. 

La difusión de protones desde el espacio intermembranoso, donde están altamente concentrados, a través de la membrana mitocondrial interna, hacia la matriz de la mitocondria se limita a canales específicos formados por un quinto complejo enzimático, la ATP sintasa, una proteína transmembrana. La difusión de los protones hacia abajo de su gradiente, a través del complejo de la ATP sintasa, es exergónica porque la entropía del sistema aumenta. Este proceso exergónico proporciona la energía para la producción de ATP, aunque el mecanismo exacto de por qué la ATP sintasa cataliza la fosforilación del ADP aún no se conoce completamente.

La evidencia experimental sugiere fuertemente que la ATP sintasa actúa como un motor molecular altamente eficiente: Durante la producción de ATP a partir del ADP y del fosfato inorgánico, una estructura central de la ATP sintasa gira, posiblemente en respuesta a la fuerza de protones que se mueven a través del complejo enzimático. Aparentemente la rotación altera la conformación de las subunidades catalíticas de manera que impulsa la síntesis de ATP.

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Autor

Prof. Arnaldo Rodríguez

Educación mención Biología

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gimnospermas gusto historia interacciones lago de maracaibo metabolismo metodología movimientos nefrona olfato ovogénesis pene phyllum pinofitas pinophyta placenta propiedades regulación hormonal respiración celular segmentación seres vivos sistema excretor sistema óseo suelos degradados tejido óseo transporte ácidos nucleicos Enfermedades Evolución Genética agua dulce alimentos amensalismo aparato digestivo arterias artrópodos biótico-abiótico blástula bomba sodio y potasio capilares circulación citoplasma clorofluorocarbonos cloroplastos competencia constructivismo constructivista degradación de suelos descubrimiento dioxina disfunción sexual disminución de la capa de ozono energía epitálamo equisetophyta estructuras accesorias estructuras respiratorias estrés eyaculación ganglio linfático gastrulación herencia hongos implicaciones influencia del smog lycopodiophyta mecanismo de acción hormonal medios meiosis membrana mitocondria mitosis modelo del adn movimientos morfogenéticos mutualismo origen patas pelo polypodiophyta principios producción proteínas protocooperación psicodinámico psicosocial psilotophyta quimiorreceptor regulación relación replicación del adn respiración aeróbica respiración anaeróbica roles semejanzas semen simbiosis sistema esquelético sistema urinario sonora subdivisiones síntomas tacto tallo cerebral teoría cromosómica de la herencia teoría de la personalidad tgi tronco cerebral tronco encéfalico tubo gastrointestinal tubo digestivo térmica uretra vasos sanguíneos venas visual Abraham Maslow Albert Bandura Burrhus Skinner Carl Rogers Charlotte Buhler Crustacea David Ausubel Edward Thorndike Erik Erikson Iván Pavlov Jean Piaget Jerome Bruner John Watson Lawrence Kohlberg Lev Vygotsky NO Sigmund Freud aborto aborto criminal aborto espontáneo aborto inducido adaptaciones adaptación afectación de la energía agentes agentes químicos agua superficial aguas urbanas alas algas alimentación almejas alvéolo amamantar ampolla ampolla del oído ampolla vestibular anabolismo angiospermas antocerotes aparato de golgi aparato lagrimal arachnida arañas arteriolas arácnidos astas asteroidea asteroideos avances babosas barrera mecánica barrera natural del lago de maracaibo barrera química bazo bilis bioenergética biofritos biomoléculas bivalvos boca bosques botones gustativos bronquiolos bronquios bulbo raquídeo bulbos gustativos bullying c cadena de huesecillos cadena de transporte de electrones cadena transportadora de electrones cadenas alimentarias calamares calidad del aire camarones cangrejos capa fibrosa capa vascular caracoles caras cariolinfa catabolismo cefalópodos centrosomas cephalopoda cerebelo cerebro cerebro medio charophyta chlorophyta chrysophyta ciclo de Krebs ciclo de calvin ciclo de contracción ciclo de la materia ciclo de vida ciclo del agua ciclo del azufre ciclo del carbono ciclo del fósforo ciclo del nitrógeno ciclo del oxígeno ciclos biogeoquímicos circulación coronaria circulación fetal circulación mayor circulación menor circulación placentaria circulación pulmonar circulación sistémica citocinesis citoesqueleto citosinas cladiograma clase insecta clima cloroplasto coacervados coitus interruptus cola comensalismo comienzo de la vida comparaciones competencia interespecífica competencia intraespecífica condicionamiento clásico condicionamiento operante conductos semicirculares conductos vestibulares conexiones contaminantes contracción control de secreción coníferas coordinación corazón cordón espermático corpúsculos criptas gástricas cristalino criterios cromosomas crustáceos cuernos cuerpos de agua cuidados cyanophyta cycadicae célula animal célula vegetal células gliales células neuronales cícadas defecación depredación depósito desarrollo desarrollo cognitivo desarrollo moral desarrollo psicodinámico descomposición desechos metabólicos desiertos desplazamiento destrucción de la capa de ozono difusión disco óptico disminución de la fertilidad disminución de la fertilidad del sustrato disponibilidad de agua dominios drogas echinoidea ecosistemas acuáticos ecosistemas artificiales ecosistemas aéreos ecosistemas naturales ecosistemas terrestres efectos eicosanoides embarazo de alto riesgo endocitosis epidídimo equilibrio dinámico equilibrio estático equinoideos equisetofitas equisetos erecciones erección eritrocitos erizo de mar escorpiones escroto especiación esterilización estrella de mar estructuras gustativas estructuras protectoras estómago esófago eucariota euglenophyta evitar deterioro exocitosis factores de crecimiento faringe fecundación fermentación fermentación alcohólica fermentación láctica fertilidad de la tierra fertilidad del sustrato finalidad fisiología de la audición fisiología de la visión fisiología del gusto fisiología del olfato fisiología del tacto fisuras fitohormonas flujo de energía fonorreceptor formación formación de orina formas fotofosforilación fotoperiodo fotosistemas fuentes de contaminación fóvea garrapatas gasterópodos gastropoda gastrópodos glucólisis glándula de sal glándula intestinal glándula pineal glándulas cutáneas glándulas de cowper glándulas exocrinas glándulas gástricas glándulas mixtas glía grupos sanguíneos gástrula gónadas helechos hepaticae hepáticas hipotálamo hipófisis hipótesis holothuroidea holoturoideos homeostasis hormonas vegetales humor acuoso humor vítreo hígado importancia de la biología inquilinismo insectos interacción intestino delgado intestino grueso intracelular jerarquía jugo nuclear laberinto membranoso laberinto óseo lactancia lago langostas laringe leucocitos leucotrienos leyes de mendel licopodios linfa liquen lisosomas lobulillos lupa estereoscópica líquenes lóbulos magnoliofitas magnoliophyta malaria mamas marinos mecanismo de bombeo mecanorreceptor medio ambiente medios transparentes mejillón membrana celular membrana nuclear mesencéfalo microscopio de disección microscopio electrónico microscopio óptico microvellosidades mioneural movilidad mundo musci musgos mutualismo asimbiótico mutualismo simbiótico mácula médula espinal médula ósea método de billings método de temperatura basal método del ritmo métodos métodos biológicos métodos de barrera métodos definitivos métodos naturales métodos temporales músculos nastia nervio auditivo neuroglia neuroglia del snc neuroglia del spn neuromuscular neuronas neurotransmisores grandes neurotransmisores pequeños niveles niveles de organización niveles tróficos nucleoplasma nucléolo ofiuroideos ophiuroidea orina concentrada orina diluida ostras ovarios oviductos oxido nítrico oído externo oído medio paludismo papilas gustativas parafilias parasitismo pared pared celular parte motora partes del microscopio parto pelecypoda pelecípodos pepino de mar peritoneo peroxisomas phaeophyta pico pinicae pinos pirámides ecológicas placentación planta que absorbe smog plantas plasma plexos pluma población polipodofita pornografía postulados posturas posturas para amamantar potenciales praderas prevenciones problemas de degradación procariota proceso cognitivo productividad productos metabólicos propósito prostaglandinas protoplasmático protuberancia anular próstata puente de Varolio pulmones pulpos pyrrophyta páncreas quimiosmosis quimiostasis receptores de membrana receptores sensoriales reducción de la capa de ozono reino fungy relajación remodelación residuos de minería resorción retina retroalimentación retículo endoplásmatico liso retículo endoplásmatico rugoso retículos endoplásmaticos rhodophyta ribete en cepillo ribosomas riesgos biológicos riesgos ergonómicos riesgos físicos riesgos psicosociales riesgos químicos rutas metabólicas sabanas saco alveolar salinidad del suelo salobres salud del suelo sangre segundos mensajeros selvas senescencia senos sepias sexo comercial señalización neuronal siringe sistema locomotor sistema nervioso autónomo sistema nervioso central sistema nervioso entérico sistema nervioso periférico sistema nervioso somático smog en las plantas smog fotoquímico smog sulfuroso snp soluciones soprepastoreo ayuda en los suelos salinos subtálamo suelos en campos suelos salinos suprarrenales sáculo tejidos y órganos teoría celular teoría del desarrollo humano teoría endosimbiótica teoría watsoniana terminaciones nerviosas termoperiodo testículos tiempo de vida timo tipos de huevos tiroides tisular tmc tme tml tramas tróficas transcitosis transducciones gustativas transducción transmisión transporte activo transporte de volumen transporte pasivo transporte primario transporte secundario trastornos trombocitos tromboxano trompa de eustaquio trompas de Falopio trompas uterinas tronco del encéfalo troncos linfáticos tráquea turismo sexual tálamo túnicas ubicación unión unm uréteres utrículo uña vacuola vagina vasos vejiga vellosidades vesícula biliar vesículas seminales violación sexual vénulas vía auditiva vía olfatoria vía visual vías biliares vías de penetración vías de transmisión vías del equilibrio vías gustativas órgano de corti órganos otolíticos órganos sensoriales órganos y sistemas ósmosis úvea