¿Cómo se relacionan la fotosíntesis y la respiración celular entre sí?

La relación entre la fotosíntesis y la respiración celular es ecológica.

La fotosíntesis libera oxígeno (O2) en las reacciones de luz al robar electrones (e-) de las moléculas de agua (H2O) en la fotólisis. Estos electrones (e-) se utilizan para reducir el dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera formando monosacáridos en el ciclo de calvin para ser utilizados para la estructura y el almacenamiento de energía. El gas de oxígeno (O2) se difunde a la atmósfera.

A medida que los fotoautótrofos evolucionaron en la tierra cada vez más, la liberación de oxígeno (O2) por fotosíntesis transformó el medio ambiente. El oxígeno es altamente electronegativo, alejando fácilmente los electrones de otras moléculas. El oxígeno es tan bueno en esto, el proceso de tomar electrones se llama oxidación.

La presencia de oxígeno en el medio ambiente es muy destructiva para los organismos vivos. La liberación de oxígeno por la fotosíntesis temprana causó la extinción masiva entre los microbios, ya que no pudieron resistir la oxidación. Antes de la fotosíntesis, el ambiente estaba prácticamente vacío de oxígeno molecular y los organismos vivían en condiciones anaeróbicas. En definitiva, una respiración aeróbica adaptada e incluso desarrollada, que es un medio mucho más eficiente de extraer energía de moléculas orgánicas utilizando el oxígeno (O2) ahora disponible mediante fotosíntesis.

La respiración celular oxida moléculas orgánicas utilizando principalmente NAD +, liberando dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera y alimentando electrones (e-) a una cadena de transporte de electrones que los mueve aún más al aceptor de electrones final (e), oxígeno molecular (O2) , que se reduce a agua (H2O). La energía libre disponible en el proceso se usa en la síntesis de ATP para hacer trabajo celular. Sin oxígeno molecular (O2), el sistema se paraliza y se puede generar muy poco ATP. La fuente de este oxígeno (O2) es la fotosíntesis.

Ciclo de oxigeno

Las plantas son autótrofas: conciben su propia materia orgánica a partir del agua, el dióxido de carbono y la fuente de luz. Es la fotosíntesis lo que permite a las plantas producir glucosa (materia orgánica). La glucosa se usa durante la respiración celular. Por lo tanto, la fotosíntesis y la respiración celular son dos nociones diferentes, pero ambas son esenciales para la supervivencia de la planta: primero, la producción de glucosa (fotosíntesis) y luego el consumo de glucosa.

No sé si es “apropiado” hacerlo, pero me gusta ver los dos orgánulos celulares: la mitocondria (aloja la respiración celular ) y el cloroplasto (la fotosíntesis de los huéspedes), que tiene una relación co-dependiente , limítrofe simbiótica . Ciertamente, es cierto que cada uno depende completamente, aunque indirectamente, del otro.

La relación muy especial entre los dos complejos de proceso es que las reacciones químicas que albergan son “vistas espejo” entre sí, como se ve claramente en sus ecuaciones de conversión química:

Fotosíntesis : 6 H [matemáticas] _2 [/ matemáticas] O + 6 CO [matemáticas] _2 [/ matemáticas] + Energía = C [matemáticas] _6 [/ matemáticas] H [matemáticas] _ {12} [/ matemáticas] O [ math] _6 [/ math] (Glucose) + 6 O [math] _2 [/ math]

Respiración celular : C [matemáticas] _6 [/ matemáticas] H [matemáticas] _ {12} [/ matemáticas] O [matemáticas] _6 [/ matemáticas] + 6 O [matemáticas] _2 [/ matemáticas] = 6 CO [matemáticas] _2 [/ math] + 6 H [matemáticas] _2 [/ math] O + Energy (ATP)

Los productos “residuales” de uno son las “materias primas” para el otro. Se cree que ambos orgánulos evolucionaron como resultado de la simbiogénesis (véase De endosimbiontes a organelos ), que se estima que tuvo lugar hace más de 1 600 000 000 de años.

Tiempo aproximado para la asimilación de mitocondrias y cloroplastos

Para una vista animada de una sola diapositiva de la relación recíproca Mitochondrion / Chloroplast, vea Mitochondria-Chloroplast Co-Evolution .ppsx (PowerPoint).

Crítica porque la entrada a la respiración celular (mantiene viva la célula, uno de los negocios principales de la vida podría decirse) es la fotosíntesis en una gran parte de la vida en la Tierra. Poca vida estaría aquí sin fotosíntesis.

La fotosíntesis es el proceso de conversión de la luz solar (fotones), agua y CO2 en glucosa con oxígeno como subproducto.

La respiración celular es una serie de vías que utilizan glucosa (u otras moléculas de carbono convertidas en glucosa) para formar ATP que proporciona energía para casi todos los procesos biológicos.

Sin la energía en la glucosa (y otros carbohidratos, lípidos y aminoácidos desaminados) no hay ATP y no hay vida tal como la entendemos.

La fotosíntesis ayuda a la generación de carbohidratos que luego se utilizan para la respiración celular, lo que conduce a la generación de energía en forma de ATP.