MODULO III  UNIDAD 4  CAPITULO 2

PROCESOS AUTOTROFOS

Acabamos de estudiar la fabricación de histidina mediante diez proteínas
operando en una línea de producción y ensamble.  Una situación análoga
se presenta para muchísimas moléculas que inicialmente no existen
en el interior de la célula, ya que la alimentación no las provee
en concentración suficiente. 

Las células eucariontes tienen claramente dos partes: la primera es
la sección informática e ingenieril, alojada en el núcleo de la célula
(la sala informática separada del resto y de la cual carece
cualquier célula procarionte); y la otra es el "parque industrial"
de la célula, alojado en el citoplasma.  El
citoplasma de la célula es entonces, sobre todo,  un  conjunto de  reactores
bioquímicos  que forman parte de varias fábricas, muchas de ellas
cercanas a la membrana externa. La célula es ejemplar en el sentido que

* autoorganiza los movimientos,

* manufactura los productos  bioquímicos para  su propio  uso y  para
el empleo  en otras fábricas complementarias que los requieren más
allá de  sus límites  físicos (por ejemplo, las células denominadas
neuroglias del cerebro que le acondicionan los reactivos necesarios
a sus compañeras 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 sanguíneos)
y

* descarta a ese flujo los subproductos de desecho que  no necesita.

Además de esta serie de  fábricas del citoplasma,  en su propia  sala
informática fabrica el mensaje con la información que permite
que se puedan duplicar esas mismas fábricas. La construcción y montaje
de su parque industrial y de su sala informática duplicados la realiza
dentro de sus propios límites membranarios, que para ello necesita
crecer (engordar), hasta que se desdobla  autoorganizadamente. Ese
crecimiento deriva del funcionamiento de fábricas especiales que producen
moléculas de reserva. El nombre de esa duplicación es el de mitosis.
Si se tratara, por ejemplo,  de una célula femenina fecundada por
un gameto masculino, con 2 n juegos cromosómicos que se debe reducir
a n, el nombre del proceso es el de meyosis, que ocurre una
sola vez por célula eucarionte diploide (o sea con 2 n juegos) para
generar de allí en adelante células normales haploides (o sea con
n juegos). Ambos procesos de duplicación (que difieren en el número
de juegos cromosómicos finales - respectivamente el total o
la mitad- que se lleva la hija) se han considerado ya brevemente
y no se repasan aquí. Solamente mencionaremos

1) que la enfermedad del cáncer se explica, en parte, porque
la mitosis sigue ocurriendo sin límite, por errores en las instrucciones
asociadas con frenar el proceso; 2) que a veces surgen células binucleadas
como dos núcleos hijos contenidos dentro de la misma membrana externa
(tecnicamente se explica que hubo cariocinesis sin citocinesis, donde
cario significa núcleo y cito significa celular, mientras
cinesis se refiere a rotura).

El  trabajo de la fábrica incluye gremios químicos, osmóticos, mecánicos
y eléctricos. Necesita  sus calderas (procesos de aumento del
ATP) y a veces sus usinas eléctricas (caso de las células del
corazón, de las células de la matriz durante el parto, de las neuronas,
etc.).  No  es admisible  que eleven demasiado  la temperatura  a
riesgo   de destrucción de la maquinaria.

La  principal  clasificación  entre  las  fábricas  celulares  es
que  sean autotróficas  o heterotróficas.

 Cuadro 1, módulo I


En esta capítulo consideramos a las primeras.
FABRICAS AUTOTROFICAS (o sea que autoconstruyen sus biomoléculas orgánicas  a
partir  de moléculas inorgánicas simples o de luz solar). Algunas
bacterias, las algas y casi todas las plantas son de ese tipo (hay
plantas carnívoras que parcialmente no pertencen a este grupo). Son
de dos tipos,(ver pág --- cuadro 1 módulo I): quimiosintéticas
y fotosintéticas.




LECTURA 56
FABRICAS QUIMIOSINTETICAS
TYLER BONNER



FABRICAS FOTOSINTETICAS Si la fábrica está en un alga o en
un vegetal, las calderas son solares (placas solares) marca Cloroplasto.
Con más seriedad, nos estamos refiriendo a un orgánulo u organela
importante de la célula, con ese nombre. Contrariamente a lo que  pasa
con  los quimiosintéticos,  el ser vivo depende solamente de encontrar
un sitio bajo el sol y a veces  algo de  agua:  las fotosintéticas
son las fábricas ideales para una fuerte radiación adaptativa por
el planeta. El proceso  toma  sustancias  inorgánicas  muy  simples  del  entorno  (CHON
o sea carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno) y  construye,  con
la energía del sol, materiales bioquímicos como los azúcares,  los
aceites,  la celulosa,  la clorofila,  la madera (xilanos y pentosanos)
y los almidones, En esa fábrica la energía, segun la regla 2, queda
en esos depósitos de producto terminado, de los cuales los
de  mayor demanda  son los carbohidratos. Las patentes de fabricación
ya vencieron, así que no hay fuga de capitales por pago de regalías.
Con esto se quiere decir que el invento de la fotosíntesis fue realmente
ancestral.

Lo que sí se nota es que en todas  las fábricas hubo pequeños  errores
de  diseño que  a veces resultan en mayores eficiencias (regla 33).
Esos "errores  acertados" le  confieren valor  de supervivencia a
los que tienen los pequeños 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 partículas que  son ondas  que
son  partículas -¿se  entiende?-que mandan los cuerpos radiantes como
el sol o los hornos de  panadería. Los fotones  solares entregan en
zonas templadas 884.000  kcal m-2 año-1. 

Se presenta aquí 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  tubérculos subterráneos,  originario
del  Brasil; también  las hojas son edibles después de hervir.goso
por el ácido cianhídrico (HCN) que generan sus glucósidos;  la enfermedad
denominada gota es común en zonas donde la base de la alimentación
son estos tubérculos. 631 228       kcal m  año   34800

2) Banana                                   24000

3) Caña de azúcar                             16100

4) Pastizales templados                         14000 máx

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 típicos  de cultivos tropicales, zona del
planeta donde la incidencia de fotones es mucho mayor.

Los reinos biológicos que no disponen de Cloroplastos, utilizan la
tecnología anaeróbica de Embden, Meyerhof y Parnas o la tecnología
aeróbica de Krebs., El orgánulo 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 fábricas fotosintéticas la reacción principal, aclarada por
C.B. van Niel, es

        CO2   + 2 H2A ---------->>- (CH2O) +
H2O + 2A

 existiendo dos grandes tipos según lo  que sea  A.  Si  A es  oxígeno,
H2A  es agua,  la fuente  de 2 A que se interpreta como  oxígeno  molecular,
O2 . Se  trata de  la fotosíntesis del agua. El paréntesis
son carbohidratos o sean azúcares. Si A es azufre, H2A es
sulfuro de hidrógeno y 2A son dos átomos de azufre.  Se trata  de
la  fotosíntesis del  SH2 , típica  de las  primitivas bacterias  sulfurosas
verdes, que inventaron uno de los citocromos primitivos.



CONCLUSIONES RAZONADAS

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