Metabolismo Celular

📝 Las preguntas del quiz están basadas en la guía de práctica oficial del examen EXACER de Colegio de Bachilleres.

¿Qué es el metabolismo celular?

El metabolismo celular es el conjunto de reacciones químicas que ocurren dentro de la célula para obtener energía y construir sus componentes. Se divide en:

• Catabolismo: reacciones que descomponen moléculas complejas en simples, liberando energía (ej: respiración celular)
• Anabolismo: reacciones que construyen moléculas complejas a partir de simples, consumiendo energía (ej: fotosíntesis)

ATP: la moneda energética

El ATP (adenosín trifosfato) es la molécula que las células usan como fuente de energía. Funciona como una “batería recargable”:

• Cuando la célula necesita energía, rompe un enlace del ATP → se convierte en ADP + energía
• Cuando hay energía disponible, el ADP se recarga → vuelve a ser ATP

Fotosíntesis

La fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas y otros organismos convierten energía luminosa en energía química (glucosa).

Ecuación general

6CO₂ + 6H₂O + luz solar → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

En palabras: dióxido de carbono + agua + luz = glucosa + oxígeno

¿Dónde ocurre?

En los cloroplastos, específicamente en los tilacoides (fase luminosa) y el estroma (fase oscura).

Dos fases

Fase luminosa (dependiente de la luz):

• Ocurre en los tilacoides
• La clorofila absorbe la luz
• El agua se descompone (fotólisis): se libera O₂
• Se produce ATP y NADPH

Fase oscura (Ciclo de Calvin):

• Ocurre en el estroma
• No requiere luz directamente (pero usa los productos de la fase luminosa)
• El CO₂ se fija y se convierte en glucosa
• Usa el ATP y NADPH de la fase luminosa

Factores que afectan la fotosíntesis

• Intensidad de la luz
• Concentración de CO₂
• Temperatura
• Disponibilidad de agua

Respiración celular

La respiración celular es el proceso por el cual las células descomponen la glucosa para obtener ATP.

Ecuación general

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP

Es básicamente la reacción inversa de la fotosíntesis.

Tres etapas principales

1. Glucólisis (en el citoplasma)

• La glucosa (6 carbonos) se rompe en 2 moléculas de piruvato (3 carbonos)
• Produce: 2 ATP y 2 NADH
• No requiere oxígeno

2. Ciclo de Krebs (en la mitocondria)

• El piruvato se convierte en acetil-CoA y entra al ciclo
• Produce: 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH₂
• Libera CO₂
• Requiere oxígeno

3. Cadena de transporte de electrones (en la membrana mitocondrial)

• NADH y FADH₂ ceden sus electrones
• Se produce la mayor parte del ATP: ~34 ATP
• El oxígeno es el aceptor final de electrones → se forma agua

Balance total

Una molécula de glucosa produce aproximadamente 36-38 ATP en total.

Fermentación

Cuando no hay oxígeno disponible, la célula recurre a la fermentación para obtener energía (mucho menos eficiente).

Fermentación alcohólica

• Glucosa → etanol + CO₂ + 2 ATP
• Realizada por levaduras
• Se usa para hacer pan, cerveza, vino

Fermentación láctica

• Glucosa → ácido láctico + 2 ATP
• Ocurre en los músculos durante ejercicio intenso
• Se usa para hacer yogur, queso

Relación fotosíntesis-respiración

Estos dos procesos están complementados:

• La fotosíntesis produce O₂ y glucosa
• La respiración consume O₂ y glucosa
• La fotosíntesis captura CO₂ y la respiración lo libera

⚠️ El EXACER puede pedirte que compares los dos procesos o identifiques dónde ocurre cada etapa. Practica dibujar un diagrama que relacione ambos procesos.