MODULO III UNIDAD 4 CAPITULO 2
PROCESOS AUTOTROFOS
Acabamos de estudiar la fabricaci�n de histidina mediante diez prote�nas
operando en una l�nea de producci�n y ensamble. Una situaci�n an�loga
se presenta para much�simas mol�culas que inicialmente no existen
en el interior de la c�lula, ya que la alimentaci�n no las provee
en concentraci�n suficiente.
Las c�lulas eucariontes tienen claramente dos partes: la primera es
la secci�n inform�tica e ingenieril, alojada en el n�cleo de la c�lula
(la sala inform�tica separada del resto y de la cual carece
cualquier c�lula procarionte); y la otra es el "parque industrial"
de la c�lula, alojado en el citoplasma. El
citoplasma de la c�lula es entonces, sobre todo, un conjunto de reactores
bioqu�micos que forman parte de varias f�bricas, muchas de ellas
cercanas a la membrana externa. La c�lula es ejemplar en el sentido que
* autoorganiza los movimientos,
* manufactura los productos bioqu�micos para su propio uso y para
el empleo en otras f�bricas complementarias que los requieren m�s
all� de sus l�mites f�sicos (por ejemplo, las c�lulas denominadas
neuroglias del cerebro que le acondicionan los reactivos necesarios
a sus compa�eras y parientas, las neuronas),
* selecciona lo que necesita entre las sustancias que se le acercan
por el flujo general del entorno (por ejemplo, los capilares sangu�neos)
y
* descarta a ese flujo los subproductos de desecho que no necesita.
Adem�s de esta serie de f�bricas del citoplasma, en su propia sala
inform�tica fabrica el mensaje con la informaci�n que permite
que se puedan duplicar esas mismas f�bricas. La construcci�n y montaje
de su parque industrial y de su sala inform�tica duplicados la realiza
dentro de sus propios l�mites membranarios, que para ello necesita
crecer (engordar), hasta que se desdobla autoorganizadamente. Ese
crecimiento deriva del funcionamiento de f�bricas especiales que producen
mol�culas de reserva. El nombre de esa duplicaci�n es el de mitosis.
Si se tratara, por ejemplo, de una c�lula femenina fecundada por
un gameto masculino, con 2 n juegos cromos�micos que se debe reducir
a n, el nombre del proceso es el de meyosis, que ocurre una
sola vez por c�lula eucarionte diploide (o sea con 2 n juegos) para
generar de all� en adelante c�lulas normales haploides (o sea con
n juegos). Ambos procesos de duplicaci�n (que difieren en el n�mero
de juegos cromos�micos finales - respectivamente el total o
la mitad- que se lleva la hija) se han considerado ya brevemente
y no se repasan aqu�. Solamente mencionaremos
1) que la enfermedad del c�ncer se explica, en parte, porque
la mitosis sigue ocurriendo sin l�mite, por errores en las instrucciones
asociadas con frenar el proceso; 2) que a veces surgen c�lulas binucleadas
como dos n�cleos hijos contenidos dentro de la misma membrana externa
(tecnicamente se explica que hubo cariocinesis sin citocinesis, donde
cario significa n�cleo y cito significa celular, mientras
cinesis se refiere a rotura).
El trabajo de la f�brica incluye gremios qu�micos, osm�ticos, mec�nicos
y el�ctricos. Necesita sus calderas (procesos de aumento del
ATP) y a veces sus usinas el�ctricas (caso de las c�lulas del
coraz�n, de las c�lulas de la matriz durante el parto, de las neuronas,
etc.). No es admisible que eleven demasiado la temperatura a
riesgo de destrucci�n de la maquinaria.
La principal clasificaci�n entre las f�bricas celulares es
que sean autotr�ficas o heterotr�ficas.
Cuadro 1, m�dulo I
En esta cap�tulo consideramos a las primeras.
FABRICAS AUTOTROFICAS (o sea que autoconstruyen sus biomol�culas org�nicas a
partir de mol�culas inorg�nicas simples o de luz solar). Algunas
bacterias, las algas y casi todas las plantas son de ese tipo (hay
plantas carn�voras que parcialmente no pertencen a este grupo). Son
de dos tipos,(ver p�g --- cuadro 1 m�dulo I): quimiosint�ticas
y fotosint�ticas.
LECTURA 56FABRICAS QUIMIOSINTETICAS
TYLER BONNER
FABRICAS FOTOSINTETICAS Si la f�brica est� en un alga o en
un vegetal, las calderas son solares (placas solares) marca Cloroplasto.
Con m�s seriedad, nos estamos refiriendo a un org�nulo u organela
importante de la c�lula, con ese nombre. Contrariamente a lo que pasa
con los quimiosint�ticos, el ser vivo depende solamente de encontrar
un sitio bajo el sol y a veces algo de agua: las fotosint�ticas
son las f�bricas ideales para una fuerte radiaci�n adaptativa por
el planeta. El proceso toma sustancias inorg�nicas muy simples del entorno (CHON
o sea carbono, hidr�geno, ox�geno y nitr�geno) y construye, con
la energ�a del sol, materiales bioqu�micos como los az�cares, los
aceites, la celulosa, la clorofila, la madera (xilanos y pentosanos)
y los almidones, En esa f�brica la energ�a, segun la regla 2, queda
en esos dep�sitos de producto terminado, de los cuales los
de mayor demanda son los carbohidratos. Las patentes de fabricaci�n
ya vencieron, as� que no hay fuga de capitales por pago de regal�as.
Con esto se quiere decir que el invento de la fotos�ntesis fue realmente
ancestral.
Lo que s� se nota es que en todas las f�bricas hubo peque�os errores
de dise�o que a veces resultan en mayores eficiencias (regla 33).
Esos "errores acertados" le confieren valor de supervivencia a
los que tienen los peque�os secretos incorporados a sus planos. Podemos
considerar la
EFICIENCIA DE FABRICAS VEGETALES PARA LA PRODUCCION DE ALIMENTOS POR
CAPTURA DE FOTONES. Los fotones son esas part�culas que son ondas que
son part�culas -�se entiende?-que mandan los cuerpos radiantes como
el sol o los hornos de panader�a. Los fotones solares entregan en
zonas templadas 884.000 kcal m-2 a�o-1.
Se presenta aqu� un listado de las distintas eficiencias en el aprovechamiento
de los fotones como alimento disponible al final del proceso.
1) Mandioca, tapioca (mandioca tostada), farinha o cassava (Manihot
esculenta), que almacena sus reservas en tub�rculos subterr�neos, originario
del Brasil; tambi�n las hojas son edibles despu�s de hervir.goso
por el �cido cianh�drico (HCN) que generan sus gluc�sidos; la enfermedad
denominada gota es com�n en zonas donde la base de la alimentaci�n
son estos tub�rculos. 631 228 kcal m a�o 34800
2) Banana 24000
3) Ca�a de az�car 16100
4) Pastizales templados 14000 m�x
5) Remolacha azucarera 3240
6) Papa (Solanum tuberosum) 2280
7) Zanahoria 2250
8) Trigo 890
9) Alfalfa 372
wodum kalle tomo 2 p 228 MGHS&TE
Como regla general, los rendimientos son del 1 %. Los tres primeros
rendimientos son t�picos de cultivos tropicales, zona del
planeta donde la incidencia de fotones es mucho mayor.
Los reinos biol�gicos que no disponen de Cloroplastos, utilizan la
tecnolog�a anaer�bica de Embden, Meyerhof y Parnas o la tecnolog�a
aer�bica de Krebs., El org�nulo u organela que se usa es la Mitocondria
por su mayor eficiencia, que es muy baja frente a la vegetal: Ganado
vacuno 30
En las f�bricas fotosint�ticas la reacci�n principal, aclarada por
C.B. van Niel, es
CO2 + 2 H2A ---------->>- (CH2O) +
H2O + 2A
existiendo dos grandes tipos seg�n lo que sea A. Si A es ox�geno,
H2A es agua, la fuente de 2 A que se interpreta como ox�geno molecular,
O2 . Se trata de la fotos�ntesis del agua. El par�ntesis
son carbohidratos o sean az�cares. Si A es azufre, H2A es
sulfuro de hidr�geno y 2A son dos �tomos de azufre. Se trata de
la fotos�ntesis del SH2 , t�pica de las primitivas bacterias sulfurosas
verdes, que inventaron uno de los citocromos primitivos.
CONCLUSIONES RAZONADAS
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