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

No sé si es “correcto” hacerlo, pero me gusta ver los dos orgánulos celulares: la mitocondria ( la respiración celular del huésped) y el cloroplasto (la fotosíntesis del huésped), que tienen una relación de dependencia co-dependiente , simbiótica del límite . 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 especulares” 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] (Glucosa) + 6 O [math] _2 [/ math]

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

Los productos de “desecho” de uno son las “materias primas” para el otro. Se cree que ambos orgánulos han evolucionado como resultado de la simbiogénesis (ver De los endosbiontes a los orgánulos ), que se estima tuvo lugar hace 1 600 000 000 años.

Línea de tiempo aproximada para la asimilación de mitocondrias y cloroplastos

Para obtener una vista animada de una diapositiva de la relación recíproca Mitocondria / Cloroplasto, consulte Coevolución de mitocondrias y cloroplastos .ppsx (PowerPoint).

La fotosíntesis es un proceso relativamente simple que las plantas, la algea y las cianobacterias utilizan para crear alimentos a partir de dióxido de carbono, agua y luz para producir carbohidratos. El producto de desecho de la fotosíntesis es oxígeno u O2. La respiración celular es un conjunto de reacciones y procesos metabólicos complejos que tienen lugar en las células de los organismos para convertir la energía bioquímica de los nutrientes en trifosfato de adenosina (ATP), y luego liberan productos de desecho de los cuales el Co2 es uno. Ambos son procesos químicos que permiten a los organismos vivos intercambiar energía y ambos utilizan el subproducto de uno para alimentar el proceso del otro.

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

La fotosíntesis libera oxígeno (O2) en las reacciones a la 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 que forma los monosacáridos en el ciclo de calvin para usarlos para la estructura y el almacenamiento de energía. El gas oxígeno (O2) se difunde a la atmósfera.

A medida que los fotoautótrofos evolucionaron en la Tierra cada vez más numerosos, la liberación de oxígeno (O2) por la fotosíntesis transformó el 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 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 carecía en gran medida de oxígeno molecular y los organismos vivían anaeróbicamente. En última instancia, algunos adaptaron, e incluso prosperaron, la respiración aeróbica evolutiva, que es un medio mucho más eficiente para extraer energía de las moléculas orgánicas utilizando el oxígeno (O2) que ahora está disponible mediante la fotosíntesis.

La respiración celular oxida las 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 traslada al aceptor final de electrones (e), oxígeno molecular (O2) , que se reduce a agua (H2O). La energía libre disponible en el proceso se utiliza en la síntesis de ATP para realizar el trabajo celular. Sin oxígeno molecular (O2), el sistema se detiene y se puede hacer 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 de agua, dióxido de carbono y fuente de luz. Es la fotosíntesis que permite a las plantas producir glucosa (materia orgánica). La glucosa se utiliza durante la respiración celular. Entonces, la fotosíntesis y la respiración celular son dos nociones diferentes, pero ambas son esenciales para la supervivencia de las plantas: primero, la producción de glucosa (fotosíntesis) y luego el consumo de glucosa.

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

La respiración celular es una serie de vías que utilizan la 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 ni vida como la entendemos.

Crítico porque la entrada a la respiración celular (mantiene la célula viva, el principal negocio de la vida que se podría decir) es la fotosíntesis en una gran franja de la vida en la tierra. Poca vida estaría aquí sin la fotosíntesis.

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