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2020_Winter_Bis2A_Facciotti_Lecture_13 - Biología

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Objetivos de aprendizaje asociados con 2020_Winter_Bis2A_Facciotti_Lecture_13

  • Cree una "historia de energía" para la glucólisis. La historia debe enumerar los reactivos y productos generales, las fuentes de energía, las transferencias de energía, latipos dereacciones involucradas en la transferencia de energía, y los mediadores de las transformaciones de materia y transferencias de energía.
  • Describe la diferencia entre ∆G y ∆Go, por qué el primero es necesario y útil para describir los procesos en la célula, y la importancia del primero enla regulación deflujo de metabolitos en las vías.
  • Explicar el proceso de fosforilación a nivel de sustrato (SLP) e identificar las reacciones de SLP cuando se le da una colección de reacciones, como en una vía.
  • Ser capaz de interpretar figuras que representan el mecanismo de gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa e identificar pasos clave en la reacción, incluido el papel de una histidina catalítica y la formación de un enlace tioéster covalente (incluido su papel en la transferencia de energía).
  • Explica la importancia de la reacción.catalizadopor gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa en la recolección de energía en la glucólisis. Utilice este mecanismo y figuras para unir lecciones del curso: enzimas y catalizadores, acoplamiento de energía, redox, química de grupos funcionales, etc.
  • Crea una historia de energía para la reacción.catalizadopor gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa,que discuteespecíficamenteel acoplamiento de una reacción redox a una transferencia de fosfato.

Glucólisis: una descripción general

Los organismos, ya sean unicelulares o multicelulares, necesitan encontrar formas de obtener al menos dos cosas clave de su entorno: (1) materia o materias primas para mantener una célula y construir nuevas células y (2) energía para ayudar con el trabajo de mantenerse con vida. y reproducción. Por ejemplo, los organismos que recolectan principalmente energía de la luz solar obtendrán materias primas para construir biomoléculas a partir de fuentes como el CO.2.

Por el contrario, algunos

los organismos dependen de las reacciones rojo / buey con moléculas pequeñas y / o metales reducidos para obtener energía y obtienen sus materias primas para construir biomoléculas a partir de compuestos no conectados a la fuente de energía. Mientras tanto, algunos organismos (incluidos nosotros mismos), han evolucionado para obtener energía Y las materias primas para la construcción y el mantenimiento celular de fuentes a veces asociadas.

La glucólisis es la primera camino metabólico discutido en BIS2A;

a

La vía metabólica es una serie de reacciones bioquímicas vinculadas. Debido a su ubicuidad en biología, planteamos la hipótesis de que la glucólisis fue probablemente una de las primeras vías metabólicas en evolucionar (más sobre esto más adelante). La glucólisis es una vía metabólica de diez pasos que

esta centrado

sobre el procesamiento de glucosa tanto para la extracción de energía de combustibles químicos como para el procesamiento de los carbonos en glucosa en otras biomoléculas (algunas de las cuales son precursoras clave de muchas biomoléculas mucho más complicadas). Por lo tanto, examinaremos nuestro estudio de la glucólisis utilizando los preceptos descritos en la rúbrica del desafío energético que nos pide

para considerar formalmente

qué sucede con la materia y la energía en este proceso de varios pasos.

La historia de la energía y el desafío de diseño de la glucólisis

Nuestra investigación de la glucólisis es una buena oportunidad para examinar un proceso biológico utilizando tanto la historia de la energía como las rúbricas y perspectivas del desafío del diseño.

La rúbrica del desafío de diseño intentará que piense de forma activa, amplia y específica sobre por qué estamos estudiando este camino: ¿qué tiene de importante? ¿Qué "problemas" permite que la vida resuelva o supere la evolución de una vía glucolítica? También querremos pensar en formas alternativas de resolver los mismos problemas y por qué pueden o no haber evolucionado. Más adelante, examinaremos una hipótesis sobre cómo esta vía, y otras vías vinculadas, pueden haber evolucionado, y entonces será útil pensar en estrategias alternativas para satisfacer diversas limitaciones.

Le pedimos que piense en la glucólisis a través de la lente de una historia de energía en la que examina el proceso de 10 pasos como un conjunto de entradas y salidas de materia y energía, un proceso con un principio y un final. Tomando esto

Acercarse

aprenderás no solo sobre

glucólisis,

pero también algunas habilidades necesarias para leer e interpretar otras vías bioquímicas.


Entonces que esglucólisis? Vamos a averiguar.

Figura 1. Las diez reacciones bioquímicas deglucólisisson exhibidos.Las enzimas están etiquetadasenazul. La estructura de cada compuesto derivado del azúcar.está representadocomo modelo molecular;otros reactivos y productos pueden abreviarse(por ejemplo, ATP, NAD +, etc.). La caja que rodea la reaccióncatalizadopor gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasaindicaque esta reacción es de especial interés en el curso. Atribución:Marc T. Facciotti (obra original)

Mesa1. Esta tabla muestra e glucolíticonzimas y mediciones de la energía en estado estándar (ΔG ° '/(kJ /mol)) en comparación con las mediciones tomadas de una célula viva (ΔG /(kJ /mol)). En condiciones de temperatura y presión constantes, (ΔG ° '/(kJ /mol)), las reacciones ocurrirán en la dirección que conduzca a una disminución en el valor de la energía libre de Gibbs. Las mediciones celulares de ΔG pueden ser dramáticamente diferentes de las mediciones de ΔG ° 'debido a las condiciones celulares, como las concentraciones de metabolitos relevantes,etc. Hay tres gotas grandes y negativas de ΔG en la célula en el proceso de glucólisis. Consideramos que estas reacciones son irreversibles y, a menudo, están sujetas a regulación.

EnzimaPasoΔG /(kJ / mol)ΔG ° '/(kJ / mol)
Hexoquinasa1-34-16.7
Isomerasa de fosfoglucosa2-2.91.67
Fosfofructoquinasa3-19-14.2
Fructosa-bisfosfatoaldolasa4-0.2323.9
Triosa fosfato isomerasa52.47.56
Gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa6-1.296.30
Fosfoglicerato quinasa70.09-18.9
Fosfoglicerato mutasa80.834.4
Enolasa91.11.8
Piruvato quinasa10-23.0-31.7

En general, la vía glucolítica comprende 10 pasos catalizados por enzimas. La entrada principal en esta vía es una sola molécula de glucosa, aunque descubrimos que otras moléculas pueden entrar en esta vía en varios pasos. Centraremos nuestra atención en (1) las consecuencias del proceso general, (2) varias reacciones clave que resaltan tipos importantes de bioquímica y principios bioquímicos que querremos llevar adelante a otros contextos, y (3) destinos alternativos de los intermedios y productos de esta vía.

Tenga en cuenta como referencia que la glucólisis es una anaeróbico proceso. No hay ningún requisito de oxígeno molecular en la glucólisis; el oxígeno gaseoso no es un reactivo en ninguna de las reacciones químicas de la glucólisis. La glucólisis ocurre en el citosol o citoplasma de células. Para ver un breve video de YouTube (de tres minutos) sobre la glucólisis, haga clic aquí.

Primera mitad de la glucólisis: fase de inversión energética

Normalmente nos referimos a los primeros pasos de la glucólisis como una "fase de inversión energética" de la vía. Sin embargo, esto no tiene mucho sentido intuitivo (en el marco de un desafío de diseño; no está claro quéproblemaesta inversión de energía se resuelve) si solo se mira a la glucólisis como una vía de "producción de energía" y hasta que estos pasos de la glucólisisse colocanen un contexto metabólico más amplio. Intentaremos construir esa historia a medida que avanzamos, así quepor ahora solo recuerde que mencionamos que algunos primeros pasos a menudo se asociancon inversión energética e ideas como "atrapar" y "compromiso" quese anotanen la figura siguiente.

Paso 1 de la glucólisis:

El primer paso en la glucólisis, que se muestra a continuación en la Figura 2, es la glucosacatalizadopor hexoquinasa, una enzima conamplioespecificidad quecatalizala fosforilación de azúcares de seis carbonos. Hexoquinasacatalizala fosforilación de la glucosa, donde la glucosa y el ATP son sustratos para la reacción, produciendo una molécula llamada glucosa 6-fosfato y ADP como productos.

Figura 2. La primera mitad de la glucólisis.se llamala fase de inversión energética. En esta fase, la célula gasta dos ATP en las reacciones. Atribución:Marc T. Facciotti (obra original)

Nota:
El párrafo anterior establece que la enzima hexoquinasa tiene una "amplia especificidad". Esto significa que puedecatalizarreacciones con diferentes azúcares, no solo con glucosa. Desde una perspectiva molecular, ¿puede explicar por qué este podría ser el caso? ¿Esto desafía su concepción de la especificidad enzimática? Si busca en Google el término "promiscuidad enzimática" (no se preocupe, es seguro para el trabajo), es de esperar que obtenga una apreciación más amplia de la selectividad y actividad enzimática.

La conversión de glucosa en glucosa 6-fosfato cargada negativamente reduce significativamente la probabilidad de que la glucosa fosforilada abandone la célula por difusión a través del interior hidrófobo de la membrana plasmática. También "marca" la glucosa de una manera que la etiqueta durante variosposibledestinos (ver Figura 3).

Figura 3. Tenga en cuenta que esta figura muestra que la glucosa 6-fosfato puede, dependiendo de las condiciones celulares,ser dirigidoa múltiples destinos. Si bien es un componente de la vía glucolítica,no solo esta involucradoen la glucólisis, pero también en el almacenamiento de energía como glucógeno (de color cian) y en la construcción de varias otras moléculas como los nucleótidos (de color rojo). Fuente:Marc T. Facciotti (obra original)

Como muestra la Figura 3, la glucólisis es solo un destino para la glucosa 6-fosfato (G6P). Dependiendo de las condiciones celulares, G6P puedeser desviadoa la biosíntesis de glucógeno (para almacenamiento de energía), opuede ser desviadoen la ruta de la pentosa fosfato para la biosíntesis de varias biomoléculas, incluidos los nucleótidos. Esto significa que G6P, aunque participa en la vía glucolítica,no solo está etiquetadopara la oxidación en esta fase. Quizás mostrando el contexto más amplio en el que esta moléculaesta involucradoen (además dela razón de que marcar la glucosa con un fosfato disminuye la probabilidad de que salga de la célula) ayuda a explicar laaparentementerazón contradictoria (si solo considera la glucólisis como un proceso "productor de energía") para transferir energía del ATP a la glucosa si es solo paraser oxidadomás tarde, es decir, glucosano solo se usapor la célula para recolectar energía y varias otras vías metabólicas dependen dela transferencia deel grupo fosfato.

Paso 2 de la glucólisis:

En el segundo paso de la glucólisis, un isomerasacatalizala conversión de glucosa 6-fosfato en uno de sus isómeros, fructosa 6-fosfato. Un isomerasa es una enzima quecatalizala conversión de una molécula en uno de sus isómeros.

Paso 3 de la glucólisis:

El tercer paso de la glucólisis es la fosforilación de fructosa 6-fosfato,catalizadopor la enzima fosfofructoquinasa. Una segunda molécula de ATP dona un fosfato a la fructosa 6-fosfato, produciendo fructosa.1,6-Bisfosfatoy ADP como productos. En esta vía, la fosfofructoquinasa es una enzima limitante de la velocidad y su actividadestá estrictamente regulado. Esoesalostéricamenteactivadopor AMP cuando la concentración de AMP es alta y cuandoes moderadamentealostéricamenteinhibidopor ATP en el mismo sitio. El citrato, un compuesto que discutiremos pronto, también actúa como un alostérico regulador de esta enzima. De esta manera, la fosfofructoquinasa monitorea o detecta indicadores moleculares del estado energético de las células y puede en respuesta actuar como un interruptor que enciende o apaga el flujo del sustrato a través del resto de la vía metabólica dependiendo de si hay "suficiente" ATP en el sistema. La conversión de fructosa 6-fosfato en fructosa1,6-bisfosfatoa veces es referidocomo paso de compromiso de la célula a la oxidación de la molécula en el resto de la vía glucolítica creando un sustrato y ayudandoconducir enérgicamenteel siguiente paso altamente endergónico (en condiciones estándar) de la vía.

Paso 4 de glucólisis:

En el cuarto paso de la glucólisis, una enzima, fructosa-bisfosfatoaldolasa, escinde1,6-bisfosfatoen dos isómeros de tres carbonos: fosfato de dihidroxiacetona y gliceraldehído3-fosfato.

Segunda mitad: fase de compensación energética

Si se observa en ausencia de otras vías metabólicas, la glucólisis hasta ahora le ha costado a la célula dos moléculas de ATP y ha producido dos pequeñas moléculas de azúcar de tres carbonos: fosfato de dihidroxiacetona (DAP) y fosfato de gliceraldehído 3 (G3P). Cuando se ve en un contexto más amplio, esta inversión de energía para producir una variedad de moléculas que pueden

ser usado

en una variedad de otras vías no parece una mala inversión.

Tanto DAP como G3P ​​pueden pasar por la segunda mitad de la glucólisis. Examinamos ahora estas reacciones.

Figura 4. La segunda mitad de la glucólisis.se llamala fase de pago de energía. En esta fase, la célula gana dos compuestos de ATP y dos NADH. Al final de esta fase, la glucosa se oxida parcialmente para formar piruvato. Atribución:Marc T. Facciotti (obra original).

Paso 5 de la glucólisis:

En el quinto paso de la glucólisis, una isomerasa transforma el fosfato de dihidroxiacetona en su isómero, gliceraldehído 3-fosfato. Por lo tanto, la glucosa de seis carbonos ahorasido convertidoen dos moléculas fosforiladas de tres carbonos de G3P.

Paso 6 de la glucólisis:

El sexto paso es clave y uno del que ahora podemos aprovechar nuestra comprensión de las diversas reacciones químicas que hemos estudiado hasta ahora. Siestáscentrado en la energía, este es finalmente un paso de la glucólisis en el que se oxida algo de azúcar reducido. La reacciónes catalizadopor la enzima gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa. Esta enzima cataliza una reacción de varios pasos entre tres sustratos: gliceraldehído 3-fosfato, el cofactor NAD+y fosfato inorgánico (PI) —Y produce tres productos: 1,3-bisfosfoglicerato, NADH y H+. Se puede pensar en esta reacción como dos reacciones: (1) una reacción de oxidación / reducción y (2) una reacción de condensación en la quese transfiere un fosfato inorgánicoen una molécula. Aquí, la reacción rojo / buey, una transferencia de electrones de G3P a NAD+, es exergónico y la transferencia de fosfato es endergónica. La red estándar el cambio de energía libre ronda el cero; más sobre esto más adelante. La enzima aquí actúa como un molecular acoplamiento agente para acoplar la energética de la reacción exergónica a la de la reacción endergónica, impulsando así a ambos hacia adelante. Este proceso ocurre a través de un mecanismo de múltiples pasos en el sitio activo de la enzima e involucra la actividad química de una variedad de grupos funcionales.

Es importante señalar que esta reacción depende de la disponibilidad de la forma oxidada del portador de electrones, NAD.+. Si consideramos que existe un grupo limitante de NAD+, entonces podemos concluir que la forma reducida del portador (NADH) debe oxidarse continuamente de nuevo a NAD+ para mantener este paso en marcha. Si NAD+ no está disponible, la segunda mitad de la glucólisis se ralentiza o se detiene.


Posible discusión NB Punto

¿Puedes escribir una historia de energía para el Paso 6 de la glucólisis (la reaccióncatalizadopor gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa)? Cuando hable de energía, simplemente describa si los pasos son exergónicos o endergónicos. Como grupo, intente crear una versión cada vez más "experta" que sea completa, breve y utilicevocabulario. Enmiende los textos de los demás de manera educada y constructiva.


Paso 7 de la glucólisis:

En el séptimo paso de la glucólisis, catalizada por fosfoglicerato quinasa (una enzima llamada así por la reacción inversa), 1,3-bisfosfogliceratotransfiere un fosfato a ADP, formando una molécula de ATP y una molécula de 3-fosfoglicerato. Esta reacción es exergónica y también es un ejemplo de fosforilación a nivel de sustrato.

Paso 8 de la glucólisis:

En el octavo paso, el grupo fosfato restante en el 3-fosfoglicerato se mueve del tercer carbono al segundo carbono, produciendo 2-fosfoglicerato (un isómero del 3-fosfoglicerato). La enzimacatalizandoeste paso es una mutasa (isomerasa).

Paso 9 de la glucólisis:

Enolasacatalizael noveno paso. Esta enzima causa2-fosfoglicerato para perder agua de su estructura;estaes una reacción de deshidratación, que da como resultado la formación de un doble enlace que aumenta la energía potencial en el enlace fosfato restante y produce fosfoenolpiruvato (PEP).

Paso 10 de la glucólisis:

El último paso de la glucólisis.es catalizadopor la enzima piruvato quinasa (la enzima en este casoes nombradopara la reacción inversa de la conversión del piruvato en PEP) y da como resultado la producción de una segunda molécula de ATP por fosforilación a nivel de sustrato y el compuesto ácido pirúvico (o su forma de sal, piruvato). Muchas enzimas en vías enzimáticas.son llamadospara las reacciones inversas, ya que la enzima puede catalizar reacciones tanto directas como inversas (estas pueden tenerha sido descritoinicialmente por la reacción inversa que tiene lugar in vitro, en condiciones no fisiológicas).

Resultados de la glucólisis

Aquí hay algunas cosas para considerar:

Uno de los resultados claros de la glucólisis es la biosíntesis de compuestos que pueden ingresar

dentro

una variedad de vías metabólicas. Asimismo, los compuestos que provienen de otras vías metabólicas pueden alimentar la glucólisis en varios puntos. Entonces, esta vía puede ser parte de un intercambio central de flujo de carbono dentro de la célula.

Si la glucólisis dura lo suficiente, la oxidación constante de glucosa con NAD+ puede dejar la célula con un problema: cómo regenerar NAD+ a partir de las dos moléculas de NADH producidas. Si la célula no regenera NAD+, casi todo el NAD + de la célula se transformará en NADH. Entonces, ¿cómo regeneran las células NAD?+?

Piruvato

no está completamente oxidado

; Todavía queda algo de energía por extraer. ¿Cómo pudo pasar esto? Además, ¿qué debería hacer la célula con todo ese NADH? ¿Hay alguna energía que extraer?


Posible discusión NB Punto

Para algunos, que la glucólisis es una vía tan compleja y de varios pasos puede parecer contradictorio: "¿Por qué la evolución no conduciría a una forma * más simple * de extraer energía de los alimentos, ya que la energía es un requisito importante para la vida?" Explique la necesidad / ventaja de descomponer la glucosa en muchos pasos.


Fosforilación a nivel de sustrato (SLP)

La ruta más simple para sintetizar ATP es la fosforilación a nivel de sustrato. Moléculas de ATPson generadas(es decir, regenerado a partir de ADP) debido a una reacción química que se produce en las vías catabólicas. Un grupo fosfatoes removidode un reactivo intermedio en la vía, y la energía libre de la reacción se usa para agregar el tercer fosfato a una molécula de ADP disponible, produciendo ATP. Este método muy directo de fosforilaciónse llamafosforilación a nivel de sustrato (SLP). Podemos encontrar SLP en una variedad de reacciones catabólicas, más notablemente en dos reacciones específicas en la glucólisis (que discutiremos específicamente más adelante). Lo que requiere la reacción es un compuesto intermedio de alta energía cuya energía libre de oxidación pueda impulsar la síntesis de ATP.

Figura 5. Aquí hay un ejemplo de fosforilación a nivel de sustrato que ocurre en la glucólisis. Hay una transferencia directa de un grupo fosfato del compuesto de carbono al ADP para formar ATP. Atribución:Marc T. Facciotti (trabajo propio)

En esta reacción, los reactivos son un compuesto de carbono fosforilado llamado G3P ​​(del paso 6 de la glucólisis) y una molécula de ADP, y los productos son 1,3-BPG y ATP. La transferencia del fosfato de G3P a ADP para formar ATP en el sitio activo de la enzima es fosforilación a nivel de sustrato. Esto ocurre dos veces en la glucólisis y una vez en el ciclo de TCA (para una lectura posterior).


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  2. También puede utilizar la tabla periódica codificada por colores con nombres, símbolos y pesos atómicos para encontrar la información específica que necesita para su trabajo. Los filtros fáciles de usar le permiten ordenar por metales, no metales, estados físicos, grupo, período y más. Para su comodidad, también ofrecemos una tabla periódica de elementos imprimible.
  3. La tabla periódica organiza las cosas en orden de número atómico, por lo que la secuencia n, H, He es perfectamente consistente con el patrón general. Por otro lado, es cierto que n no es un elemento, por lo que se podría argumentar que no pertenece a ninguna parte de una tabla periódica de los elementos.
  4. El hidrógeno es un elemento químico con número atómico 1, lo que significa que hay 1 protón y 1 electrón en la estructura atómica. El símbolo químico del hidrógeno es H. Con un peso atómico estándar de alrededor de 1,008, el hidrógeno es el elemento más ligero de la tabla periódica. Su forma monoatómica (H) es la sustancia química más abundante en el Universo y constituye aproximadamente el 75% de toda la masa bariónica.
  5. Tabla periódica Póster de tabla periódica imprimible Tabla periódica Tabla periódica de los elementos Tabla periódica Hojas de trabajo de geometría Hojas de trabajo de números Hojas de trabajo para imprimir gratis Imprimibles WordPress ›Installatio
  6. Tabla periódica imprimible de tabla de elementos y datos. Mezclas de elementos y compuestos átomos Siyavula. 19 Tabla periódica imprimible de elementos con nombres y símbolos. Tablas periódicas imprimibles gratis pdf e imprime tablas periódicas la tabla periódica es un icono pero los químicos aún no pueden ponerse de acuerdo sobre la tabla periódica imprimible en capas pdf

79 Tutorial Tabla Periódica Creciente De Número Atómico Con Pdf Y. Primeros 30 elementos de la tabla periódica con número atómico y. 81 Tutorial Tabla Periódica De Masa Atómica Redondeada Con Pdf Y. Número atómico masa e isótopos Springerlink. LEER Limpieza interior de coches Portland Oregon. Número atómico Masass You Printable Tabla periódica de elementos Los elementos químicos se muestran en una tabla en la Tabla periódica de los elementos (PSE para abreviar) y no deben faltar en ningún trabajo de tabla. La masa y el radio atómico aumentan de arriba a la izquierda a abajo y a la derecha (con algunas excepciones)

Tabla periódica de elementos: la tabla periódica es una lista muy útil de los 118 elementos por símbolo, número atómico y masa atómica y masa molecular. Los elementos con propiedades químicas similares se denominan grupos. Visite BYJUS para obtener más información al respecto Número atómico Número de masa e isótopos Prezentaciya Onlajn. Descargar tabla periódica en blanco gratis en pdf. 22 Tutorial Tabla Periódica Pdf Masa Atómica Con Pdf Y Video. Tabla periódica de colores para niños con 2 masas atómicas de punto decimal. Los isótopos resueltos a menudo se nombran colocando la tabla periódica de número masivo de los 118 elementos La impresión en lienzo de Art se siente más artística cuando está sobre lienzo, estirada a mano personalizada para su pedido, colores vibrantes en lienzos de calidad de galería, la imagen impresa se envuelve aproximadamente 1 / 4 pulgadas (6 mm) sobre t

Tabla periódica de física - Radiactividad (masa atómica enumerada en la parte superior) Asunto: Física. Rango de edad: 14-16 años. Tipo de recurso: ayuda visual / pantalla. 4.8. 4 reseñas. Tienda de Nteach. 4.732075471698113 329 opiniones. Actualmente soy Profesor de Diseño de Ingeniería en una Universidad, antes de esto trabajé en escuelas secundarias como profesor especialista en física. Tabla periódica, en química, la matriz organizada de todos los elementos químicos en orden de número atómico creciente. Cuando los elementos están así ordenados, hay un patrón recurrente llamado 'ley periódica' en sus propiedades, en el que los elementos de la misma columna (grupo) tienen propiedades similares EniG. Tabla periódica de los elementos - una tabla periódica muy atractiva, disponible en seis idiomas (alemán, inglés, francés, croata, italiano y español) y doce temperaturas (ITS-90), completamente diseñada en CSS. ASCII Tabla periódica de los elementos: una tabla periódica especialmente diseñada para navegadores con conexiones lentas (o costosas).

Tabla periódica imprimible de elementos: gráfico y fecha

196.966569. Circonio. 91.224. Mercurio. 200.592. Notas sobre la masa atómica de elementos particulares: Tecnecio: Número de masa atómica dado para el isótopo de vida más larga. Polonio: número de masa atómica dado para el isótopo de vida más larga. Astatino: número de masa atómica dado para el isótopo de vida más larga de la Tabla Periódica de los Elementos de la IUPAC. Fecha de creación: 28/11/2018 12:33:39 p.m. La tabla periódica moderna se basa en una tabla periódica anterior hecha por un científico llamado Mendeleev. Otros habían intentado organizar todos los elementos antes, pero Mendeleev fue el primero en organizarlo correctamente tanto por la masa atómica relativa como por las propiedades químicas con espacios donde los elementos se descubrieron más tarde.

Las tablas periódicas están disponibles con una variedad de propiedades químicas y físicas enumeradas en el cuadro de cada elemento. Lo que sigue aquí es una versión relativamente simple. Internet es un gran lugar para encontrar tablas periódicas que contienen información adicional. Un elemento en la mayoría de las tablas periódicas es la masa atómica de cada elemento. La tabla periódica en 150. Los científicos han buscado durante mucho tiempo catalogar los elementos conocidos: en 1789, Antoine Lavoisier los clasificó por sus propiedades. En 1808, John Dalton los enumeraba por atómico. Ha diseñado e impreso un rotativo, cilíndrico Periódico Mesa con una apariencia similar a un nanotubo de carbono que muestra todos los elementos desde 1 (hidrógeno) hasta 118 (Oganesson) con masa y peso atómico para cada uno. Aquí está el modelo final en todo su esplendor. Ahora, sobre la impresión 3D, dice Skorepa, imprimir el patrón hexagonal puede ser un poco. Tabla periódica imprimible. La versión en blanco y negro de la tabla periódica está preparada para impresiones en formato de documento portátil (PDF). Los pesos atómicos de los elementos se redondean a 5 cifras significativas. Dimensiones: 297 × 210 mm (papel A4) Tamaño de archivo: 1,4 MB. Descargar: tabla_periodica-negro_y_blanco.pdf

Tabla periódica de los elementos, con símbolos - Prueba de ciencias: Memorizar los nombres de todos los elementos puede ser difícil. La forma en que está organizada la tabla periódica puede ser de gran ayuda, pero asociar los nombres de los elementos con sus símbolos químicos también funciona. Este juego de preguntas puede ayudarte a identificar los 118 elementos según su símbolo. Algunos símbolos ofrecen una pista alfabética sobre el nombre del elemento. Cada cuadrado de elemento en esta tabla periódica incluye el símbolo del elemento, el número atómico y la masa atómica; los nombres de los elementos no están incluidos. Esta versión de la tabla periódica está diseñada principalmente para estudiantes de química de nivel intermedio / avanzado que ya han aprendido los nombres asociados con los símbolos de elementos comunes Masa + reacciones = tabla periódica. La tabla periódica moderna no surgió completamente del genio de Mendeleev, fue formada por descubrimientos clave sobre los elementos. Uno de esos descubrimientos fue el de las masas atómicas. Aquí es donde comenzaremos nuestro viaje hacia la periodicidad.La definición moderna de masa atómica (el promedio ponderado de. Una tabla periódica actualizada con información detallada pero fácil de entender. Inicio Acerca de este sitio Comentarios Ayuda Enlaces Versión de la ventana Mostrar tabla con: Nombre Número atómico Masa atómica Configuración electrónica Número de neutrones Punto de fusión Punto de ebullición Fecha de descubrimiento Estructura cristalina. Grupos de elementos:. Descripción. Se trata de una tabla periódica cilíndrica rotatoria con patrones hexagonales (que recuerdan a un nanotubo de carbono), donde cada elemento muestra su abreviatura, masa y peso atómico, por lo tanto, es muy útil y didáctico, además de artístico. Puedes ver el modelo 3D en tiempo real aquí: a360.co/2lu27wQ

Tabla periódica - Ptabl

La tabla periódica imprimible presenta nombres de elementos, números atómicos, grupos, períodos y pesos atómicos. Esta mesa en particular es en blanco y negro, por lo que es fácil de leer o se puede colorear para estudiar. Si está buscando una tabla de colores o una con datos para 118 elementos, también ofrezco muchas más tablas periódicas imprimibles Crystal Clear, tabla periódica imprimible en tamaño legal y tamaño horizontal de 2 páginas ¿Cuántas veces ha tenido que hacer una búsqueda en línea? encontrar una tabla periódica grande y legible para una lección? Hay muchas tablas periódicas, pero la letra es muy pequeña y mis estudiantes a menudo tienen dificultades para leer la masa o los números atómicos.Hank nos ofrece un recorrido por la tabla más importante de la historia, incluida la historia de vida del hombre obsesivo que la defendió. , Dmitri Mendeleev. La tabla periodica..

Su versión inicial fue desarrollada por Dmitri Mendeleev en 1869-1871 y estableció que las propiedades de los elementos dependían de su masa atómica. La tabla periódica de Mendeleev es una aplicación interactiva que lo ayudará a sumergirse en el fascinante mundo de la química y descubrir cómo funciona el mundo que lo rodea Descargue una versión imprimible de la Tabla periódica de los elementos en formato PDF: - Color: Básico / Avanzado - Negro y Blanco: Básico / Avanzado. Están disponibles los siguientes juegos en línea basados ​​en la tabla periódica de elementos: - Element Flash Cards - Element Hangman - Element Matching - Element Math - Element Crossword Puzzles - Element Concentratio ¡Quién diría que aprender sobre la tabla periódica podría ser tan divertido y práctico! El paquete de actividades de la tabla periódica de elementos fue el complemento perfecto para nuestros estudios de química. A mi hijo de 12 años y a mí nos encantó la variedad de actividades y disfrutamos pasar la tarde jugando y explorando la tabla periódica.

Elementos químicos de la tabla periódica ordenados por Atomic Mas

  • Celebramos los 150 años de la tabla periódica y el genio de Mendeleev desafiando los elementos desde el argón hasta el zinc en este espectáculo lleno de demostraciones.
  • Tus imprimibles - ¡ÁMALOS! ¿Dónde estabas cuando estaba enseñando ciencias físicas en séptimo grado hace años y tomaba las tablas periódicas que venían con el libro de texto? La única adición que desearía que tuvieras es la masa atómica, entonces podría usarlos en mi clase AP Chem ahora
  • Título: tabla periódica imprimible de los elementos Autor: Chris Última modificación por: chris Fecha de creación: 20/11/2004 8:52:00 AM Compañía: www.science-teachers.co
  • Paquete de Tabla Periódica # 1 RESPUESTAS 6.4 c Tabla Periódica de Elementos Instrucciones: Usa la tabla periódica para completar la tabla a continuación. Elemento Símbolo Número atómico # de protones # de electrones Masa atómica Masa atómica redondeada 1 Oxígeno O 8 8 8 15.999 16 2 Helio 3 Carbo
  • La tabla periódica contiene los últimos datos evaluados críticamente por NIST para las propiedades atómicas de los elementos. El PDF es adecuado para impresión en color de alta resolución para escritorio o visualización de gráficos murales. Acceda a la tabla: PDF sin marcas de recorte | PDF con marcas de recorte
  • ¿Aprender la tabla periódica con sus hijos, o al menos hacer que trabajen en ella? El año pasado, mientras estábamos trabajando en Christian Kids Explore Chemistry, armé algunas tarjetas prácticas para que nuestro hijo las usara mientras investigaba diferentes elementos. Hoy estoy emocionado de ofrecer esto y son GRATIS, especialmente para mis suscriptores de correo electrónico, ¡yay!

La mayoría de las tablas periódicas proporcionan datos adicionales (como la masa atómica) en un cuadro que contiene el símbolo de cada elemento.. Los elementos se enumeran en orden de número atómico. Figura & # 92 (& # 92PageIndex <1> & # 92): Una tabla periódica moderna. Una tabla periódica moderna enumera los elementos de izquierda a derecha por número atómico. Una tabla periódica interactiva se puede encontrar aquí Mass: Speller. TM. ¡Hechiza con elementos y partículas subatómicas! Haga clic en un elemento para obtener más información sobre él. ¡Deletrearlo! Opciones.

Tabla periódica PDF con 118 elementos

Imprima cada elemento en una hoja separada. Puede hacer una tabla periódica muy grande para cubrir una pared grande. O puede usar las hojas por separado, por ejemplo, cada alumno elige un elemento. Imprime a una cara. Los elementos 1-98 tienen imágenes Las siguientes 11 páginas usan este archivo: Tabla periódica de elementos Usuario: OgreBot / Cargas por nuevos usuarios / 25 de marzo de 2020 13:30 Archivo: tabla periódica de 32 columnas-a.sv

Encuentra la foto de stock de la tabla periódica de masa atómica perfecta. Gran colección, elección asombrosa, más de 100 millones de imágenes de RF y RM asequibles y de alta calidad. No es necesario registrarse, compre ahora Ilustración de la tabla periódica simple de los elementos con número atómico, nombre del elemento, símbolo del elemento y masa atómica, en inglés, ilustraciones vectoriales, clip art vectorizado libre de derechos. Imagen 93555422 Puedes comprar este póster de tabla periódica y más en la tienda de tabla periódica de WebElements. El 1 de mayo de 2014, un artículo publicado en Phys. El Rev. Lett por J. Khuyagbaatar y otros afirma que el elemento superpesado con número atómico Z = 117 (ununseptium) se produjo como un residuo de evaporación en la reacción de fusión de 48 Ca y 249 Bk en el separador de retroceso lleno de gas TASCA en GSI Darmstadt, Alemania Tabla periódica imprimible (blanco y negro) Tabla periódica en blanco y negro con números atómicos, símbolos de elementos, pesos atómicos. Downloa # 5: tabla periódica con electronegatividad. Cuando observa más de cerca una tabla periódica que incluye los diferentes números de electronegatividad para cada elemento específico de la tabla periódica, notará que cuando se mueve de izquierda a derecha, el radio atómico de los elementos disminuye.

Título: Tabla periódica con cargas y nombres modificados para la versión alternativa de chem 12.pub Autor: Marco Chiarini Fecha de creación: 28/10/2014 1:08:38 P Para su tabla periódica de 1869, Mendeleev ordenó los elementos en orden de masa ascendente. Fue uno de los primeros científicos que se dio cuenta de que la química tiene patrones repetidos. A medida que los elementos se hacen más grandes, algunas de sus propiedades eventualmente se repiten. Sin embargo, dado que aproximadamente el 1% del carbono tiene un neutrón adicional, la masa promedio de carbono que se indica en la tabla periódica es 12,011. Si un elemento no tiene isótopos estables, la masa del isótopo de vida más larga se da entre paréntesis. Las tablas periódicas más complejas a menudo incluyen información sobre densidad, puntos de fusión y puntos de ebullición. Una tabla periódica hecha con la masa atómica relativa en la parte superior y el número atómico (protón) en la parte inferior. Útil para el componente de radiactividad del curso de Física para escribir ecuaciones que describen la desintegración alfa y beta de los átomos

Tabla periódica con masa atómica y nombres relativos

tabla periódica (química) una disposición tabular de los elementos químicos según el número atómico según la ley periódica. El helio se coloca junto al hidrógeno en lugar de encima del neón porque es parte del grupo s2. Además de los bloques enumerados en esta tabla, hay un bloque g hipotético del cual Tablas periódicas imprimibles ¡A veces solo necesita una copia en papel! Elija de esta línea de tablas imprimibles, ya sea que esté buscando datos antiguos o ilustrados. Youtube ID: La tabla periódica fotográfica de los elementos Esta tabla es una fiesta para los ojos, con fotos de muestras y científicos Este código es una tabla periódica digital en la que estoy trabajando, pero está tardando una eternidad ya que es muy larga y yo quisiera acortarlo. #Esta es la oración de introducción que explica la forma en que mi elemento ..

Tabla periódica de Mendeleiev. Dimitri Mendeleev, ampliamente conocido como el padre de la tabla periódica, presentó la primera iteración de la tabla periódica similar a la que usamos ahora. La ley periódica de Mendeleev es diferente de la ley periódica moderna en un aspecto principal. Mendeleev modeló su tabla periódica sobre la base del aumento de la masa atómica. Tabla periódica de elementos d-block modelo imprimible en 3D 3, que incluye impresión 3D y activos en tiempo real. Tabla periódica de elementos Nombre químico del bloque d, símbolo químico, masa atómica, número atómico, electronegatividad y primera energía de ionización del elemento

Descargue una tabla periódica imprimible de elementos con nombres

Encuentre la unidad de masa atómica de Silicio-28, Silicio-29, Silicio-30 con masas de 27,977, 28,976, 29,974, respectivamente. El porcentaje de abundancia de isótopos de silicio es 92,2%, 4,7% y 3,1%, respectivamente. Tabla periódica y sus tendencias. Instrucciones: Responda las siguientes preguntas sobre la tabla periódica, el modelo de Bohr y el electrón. los periódico mesa se presenta en filas para ilustrar los recurrentes (periódico) tendencias en el comportamiento químico de los elementos a medida que aumenta su número atómico: se inicia una nueva fila cuando el comportamiento químico comienza a repetirse, lo que significa que los elementos con comportamiento similar caen en las mismas columnas verticales

Instrucciones: Utilizando la tabla periódica, responda las siguientes preguntas sobre los elementos. ¿Cuál es el número atómico del carbono? ¿Cuál es el símbolo químico del tungsteno? ¿Cuál es el número atómico del circonio? ¿Cuál es el número atómico del mercurio? ¿Qué elemento tiene el símbolo Ag? ¿Qué elemento tiene el símbolo Hf? ¿Qué es lo atómico? [En el siglo XX, se hizo evidente que la relación periódica implicaba números atómicos más que masas atómicas. El enunciado moderno de esta relación, la ley periódica, es el siguiente: las propiedades de los elementos son funciones periódicas de sus números atómicos. Una tabla periódica moderna ordena los elementos en orden creciente de sus números atómicos y agrupa los átomos con ellos. Hablando libremente, la existencia o construcción de una tabla periódica de elementos crea un orden de los elementos, por lo que pueden numerarse en orden. Dmitri Mendeleev afirmó que organizó sus primeras tablas periódicas (publicadas por primera vez el 6 de marzo de 1869) en orden de peso atómico (Atomgewicht). Sin embargo, teniendo en cuenta las propiedades químicas observadas de los elementos, cambió el orden. Aquí hay una lista completa de la tabla periódica de los elementos con un gráfico. Esta lista tiene todos los símbolos y los nombres de cada elemento comenzando con 1 helio y terminando con el último elemento conocido. Los elementos están ordenados en orden creciente de número atómico. El orden generalmente crece al aumentar la masa atómica. Tabla periódica de elementos con nombres y símbolos Leer más

Tabla periódica con masa atómica - Science Struc

Me costó mucho encontrar una tabla periódica buena, simple y fácil de leer para que mis estudiantes la usen en ciencias físicas / química. Quería que fuera fácil de leer, que contuviera números de masa redondeados y fuera agradable y limpio, para que mis estudiantes pudieran etiquetarlo y colorearlo, mientras aprendimos sobre los diversos aspectos de la química Tabla periódica con masa atómica Protones Electrones Neutrones. La revisión de la tabla periódica de los átomos Los átomos contienen protones y. Estructura atómica con ejemplos. Número atómico 6 Protones Electrones C Carbono A P E Ppt Descargar. 2020 Winter Bis2a Facciotti Lecture 01 Biología Libretexts La tabla periódica es su tabla de conversión definitiva para convertir cualquier sustancia en otra sustancia y hacerlo con las cantidades exactas adecuadas (masas y moles). Aquí hay una buena tabla periódica y más pdf para que los use en esta clase. enlaces externos. tabla periódica. simbolismo atómico. símbolo químico

10 mejores tablas periódicas de elementos imprimibles - imprimible

Imprima las tarjetas de bingo de la tabla periódica (páginas 5-44). Hay cuarenta cartones de bingo únicos. Puede optar por darles a sus alumnos una tabla periódica como referencia. Empiece por leer las pistas sobre el elemento y permita a los estudiantes entre 5 y 10 segundos para marcar el elemento apropiado en su tarjeta. Consulte la tabla (páginas 2-4) para obtener pistas. Estudiante La forma correcta de memorizar la tabla periódica Como acabo de revelar, este proceso solo será rápido si ya conoce las estrategias de memoria como el Palacio de la Memoria. Pero incluso saber cómo memorizar los elementos de la tabla periódica no significa necesariamente que realmente lo hará.


2020_Winter_Bis2A_Facciotti_Lecture_13 - Biología

Créditos de las fotografías: BMC Bioinformatics, PLoS One, Cell Press, ACS Synthetic Biology

Genómica microbiana

Las tecnologías de secuenciación de ADN brindan oportunidades increíbles para el descubrimiento y la comprensión en las ciencias biológicas. Esto es particularmente cierto en las ciencias microbianas, donde las nuevas herramientas ahora ofrecen vistas de los genomas de muchos microorganismos modelo y no modelo y de la composición metagenómica y la dinámica de las comunidades microbianas. Sin embargo, los estudios que interpretan la expresión funcional de estos genomas (qué hacen los genomas y cómo lo hacen) se están quedando atrás. Estamos interesados ​​en desarrollar enfoques experimentales y computacionales para cerrar esta brecha de conocimiento.

Biologia de sistemas

Uno de los principales objetivos de la biología de sistemas es descifrar las estructuras y comprender la dinámica de las redes celulares de una manera que nos permita recablear predicativamente estos circuitos celulares para nuestro propio propósito. Esta capacidad facilitará el restablecimiento de la salud de las redes perturbadas por enfermedades y la ingeniería de nuevas fábricas celulares. Estamos interesados ​​en utilizar las herramientas y los marcos de la biología de sistemas para aprender más sobre cómo la estructura y la dinámica en las redes reguladoras de genes conducen a la aparición de fenotipos complejos.

Biología sintética

El desarrollo de los medios para diseñar sistemas biológicos de manera eficiente tiene una amplia aplicación, desde la lucha contra las enfermedades hasta la ingeniería de fábricas microbianas y más. Estamos interesados ​​en investigar cuestiones relacionadas con el desarrollo de estándares, las interacciones chasis / circuito y la interfaz entre los sistemas genómicos y la biología sintética.


Programa de Ciencias Biológicas 2A Invierno 2021

Bienvenido a Ciencias Biológicas 2A. Este trimestre, Bis2a se llevará a cabo íntegramente en línea a través de la plataforma Canvas y con lecturas en LibreText que anotaremos usando NotaBene.

BIS 2A NO es una encuesta general de biología . Más bien, BIS 2A es el primer curso en la secuencia básica de la división inferior de Ciencias Biológicas. Esta secuencia proporciona una base en biología moderna para una amplia gama de especializaciones. En BIS2A le presentamos los bloques de construcción químicos, moleculares, genéticos y celulares fundamentales de los organismos vivos y los conceptos centrales universales en biología y lo preparamos con material fundamental para el éxito en la secuencia de cursos básicos de la división superior en Ciencias Biológicas (BIS101-105 - genética, bioquímica / biomoléculas, metabolismo y biología celular).

Tu instructor es:

Horario de atención: se publicará en la portada de Canvas para la clase.

Su TA de conferencia es:

Su TA de discusión se asignará por sección

Horas de oficina para los asistentes de debate: se publicarán en la página principal de Canvas para la clase.

Problemas de inscripción:

Seleccionó una sección particular de conferencia y discusión en SISweb durante su tiempo de PASS. Si desea realizar algún cambio en su horario, debe abandonar el curso e inscribirse nuevamente a través de SISweb. Los cambios solo se pueden realizar a través de SISWeb (no nosotros). Cualquier otra pregunta sobre la inscripción debe dirigirse a [correo electrónico & # 160 protegido].

Recursos para estudiantes:

¿Estás perdido? ¿Está buscando una respuesta a una pregunta que no sabe cómo formular? Siga el enlace a continuación donde puede encontrar una serie de preguntas frecuentes de sus compañeros estudiantes de UC Davis. Las respuestas incluyen enlaces a los recursos del campus para ayudarlo a navegar por los centros, programas y recursos adicionales diseñados para respaldar su carrera académica. & lthttps://ebeler.faculty.ucdavis.edu/resources/faq-student-resources/& gt.

Resultados del aprendizaje conceptual general para Bis 2A

Bis 2A se enfoca en desarrollar su comprensión de varios conceptos básicos en biología que se pueden aplicar en contextos más allá de los límites de este curso. Esperamos que una vez que haya completado con éxito este curso podrá:

1. Aplicar las teorías básicas de la estructura química y los enlaces moleculares para describir cómo interactúan las biomoléculas (la "materia" de la vida) y cómo se pueden modular estas interacciones. (Preparación para biomoléculas - cursos como BIS102 BIS105)

2. Aplicar principios de química y bioenergética para describir cómo las células adquieren y transfieren materia y energía para alimentar los procesos que sustentan la vida. Estos procesos incluyen transformaciones químicas de compuestos elementales, replicación celular y procesamiento de información celular. (Preparación para el metabolismo - cursos como BIS103, BIS105)

3. Describir los procesos centrales que regulan el manejo de la información celular, como cómo se almacena, lee, reordena y replica esta información, cómo interactúa con el medio ambiente y cómo estos procesos juntos controlan la fisiología celular y determinan el fenotipo. (Preparación para Genética - cursos como BIS101)

4. Sintetizar las lecciones aprendidas de los objetivos de aprendizaje 1-3 en el contexto de las células bacterianas, arqueales y eucariotas y sus estructuras características. (Preparación para la estructura celular - cursos como BIS104)

5. Desarrollar habilidades de alfabetización científica asociadas con la descripción de procesos biológicos e identificación y articulación de preguntas / problemas científicos. (Energy Story and Design Challenge: preparación para la alfabetización científica general y la competencia profesional).

Qué debe esperar de nosotros:

Que esperamos de ti:

Declaración de diversidad e inclusión

Una nota de su instructor.

Las culturas y los sistemas físicos dentro de los cuales se practica la ciencia y la educación científica han sido moldeados históricamente por un pequeño número de miembros socialmente favorecidos de la comunidad científica. Estas ventajas se reflejan en muchos elementos del funcionamiento diario de los sistemas, las definiciones implícitas de lo que constituye "éxito" y "fracaso" y el ecosistema social más amplio en el que opera la empresa científica.

Si bien reconocemos que es posible que nunca seamos perfectos y que hay cosas más allá de nuestro control inmediato que afectan cómo los estudiantes pueden sentirse en clase, en Bis2A aspiramos a crear continuamente un entorno de aprendizaje más equitativo e inclusivo siempre que sea posible. Este esfuerzo toca todos los aspectos de la clase, desde los materiales de lectura y práctica, hasta los entornos más interactivos que los instructores y los estudiantes están tratando de fomentar en las secciones de discusión y conferencias.

Reconozco que es posible que haya sesgos en el material de lectura y el contenido del curso debido a la lente a través del cual fue organizado, escrito y / o presentado.Si bien continuamente estamos refinando y, con suerte, mejorando los materiales del curso de la manera que esperamos mejorar el aprendizaje de la mayoría de nuestros estudiantes, reconocemos que se puede hacer más para que lo que presentamos honre las identidades, antecedentes y perspectivas amplias y diversas de nuestros estudiantes.

Si tiene un nombre y / o un conjunto de pronombres que difieren de los que aparecen en sus registros oficiales de UC Davis, hágamelo saber y haré todo lo posible para respetar sus preferencias.

Si siente que su desempeño en la clase se ve afectado por sus experiencias fuera de la clase, no dude en comunicarse conmigo y haré todo lo posible para ayudarlo o ayudarlo a encontrar los recursos del campus que puedan ser más apropiados.

Todavía estoy en el proceso de aprender sobre diversas perspectivas e identidades. Si alguien dijo algo en clase (por alguien) que te hizo sentir incómodo, háblame al respecto. Si lo prefiere, también puede enviar comentarios anónimos a través de un formulario en línea que pondré a disposición a través de un enlace en la página principal de Canvas del curso.

Finalmente, les pido que todos y cada uno de ustedes intenten deliberadamente hacer de Bis2A un entorno de aprendizaje positivo e inclusivo para todos los involucrados (es decir, sus instructores, profesores asistentes y compañeros de estudios). Ninguno de nosotros es perfecto y todos compartimos la responsabilidad de crear un entorno más equitativo para el aprendizaje.

Directrices de participación (se escribieron con "Live" reuniones en mente, pero también se aplican a foros y discusiones en línea)

(adaptado de http://www.crlt.umich.edu/examples-discussion-guidelines )

• Contribuir a una discusión en clase o responder preguntas a veces puede ser un desafío. Sin embargo, trate de no silenciarse por las preocupaciones de lo que otros puedan pensar acerca de lo que usted dice.

• Si tiende a contribuir con frecuencia, dé a los demás la oportunidad de hablar. Si tiende a permanecer callado, desafíese a compartir ideas para que otros puedan aprender de usted.

• Cuando hablen sus compañeros de estudios, escuche con respeto. No interrumpa, no participe en conversaciones privadas ni recurra a la tecnología mientras otros están hablando. Utilice un lenguaje corporal atento y cortés. Escuchar lo que sus compañeros tienen que decir y considerar lo que dicen con atención no solo es algo respetuoso, sino que también contribuye a su propio aprendizaje.

• Comprender que existen diferentes enfoques para resolver problemas. Si no está seguro del enfoque de otra persona, haga una pregunta para explorar áreas de incertidumbre. Escuche con respeto cómo y por qué el enfoque podría funcionar.

• Tome en serio el trabajo en parejas o en grupos pequeños. Esta es una oportunidad para que practiquen y aprendan unos de otros.

• Conozca a sus compañeros de clase interactuando con personas que no sean el amigo con el que puede haber venido a clase.

• Tenga en cuenta que todos todavía estamos aprendiendo y estamos destinados a cometer errores, incluido su profesor. Los errores están bien y son una parte importante del aprendizaje.

Anuncios de clase y seguimiento de instrucciones

Es fundamental que asuma la responsabilidad de escuchar y / o leer los anuncios que se hacen en clase, a través de Canvas o por correo electrónico. También es fundamental que siga las instrucciones que le den sus instructores. No se harán adaptaciones por no actuar adecuadamente en la información proporcionada en los anuncios o seguir las instrucciones de las asignaciones, exámenes u otras partes del curso. Si no comprende las instrucciones específicas, es su responsabilidad solicitar una aclaración antes de tomar medidas y antes de cualquier fecha límite.

Estructura de la clase

FECHAS IMPORTANTES

Hay dos días festivos este trimestre. Como consecuencia, no habrá una conferencia en línea para lo que normalmente sería la clase el lunes 18 de enero de 2020 (feriado de MLK) y el 15 de febrero (Día de los Presidentes); estas dos semanas solo tendrán 2 conferencias en línea publicadas (como podríamos haberlo hecho durante instrucciones en persona).

Todas las conferencias serán pregrabadas y publicadas en Canvas. Se espera que vea las conferencias y complete las preguntas e indicaciones integradas. La preparación para esos videos consiste en completar la lectura asignada y revisar la guía previa a la clase asociada con esa conferencia. Asegúrese de leer y completar estas guías antes de ver la conferencia. Su preparación le permitirá concentrarse en las partes clave de la conferencia. Es particularmente importante prestar atención a los objetivos de aprendizaje en la guía previa a la clase y usarlos para tratar de ubicar en qué parte de la conferencia y la lectura se cubre el material relevante.

Las discusiones se llevarán a cabo en vivo en línea, a menos que las circunstancias indiquen lo contrario. Los detalles sobre las secciones de discusión y cómo se administrarán serán anunciados en el sitio de Canvas y por su asistente técnico.

Libros de texto y materiales necesarios:

Usted está NO necesario para comprar un libro de texto para este curso; toda la lectura requerida se distribuirá en línea a través de Nota Bene y también estará disponible como PDF en Canvas. Si desea adquirir un libro complementario, le recomiendo Vida: la ciencia de la biología, 11ª edición, por Sadava, Heller, Orians, Purves y Hillis. Este es el libro que se utiliza en algunas secciones de BIS2B y BIS2C, por lo que es posible que algunos de ustedes ya lo tengan. Si no planea continuar en la serie, muchas especialidades solo requieren Bis2A, comprar el libro puede no ser lo ideal. Realmente, casi cualquier libro de texto de biología publicado en los últimos 10 años servirá. Puede encontrar muchos de estos a muy bajo precio en una variedad de proveedores en línea. Por supuesto, puede utilizar una amplia variedad de recursos adicionales a su elección y se recomienda. Muchos estudiantes aprecian los videos de Khan Academy y lo alentamos a que los use y otros recursos confiables si los encuentra útiles. De hecho, algunas de las lecturas en línea incluyen enlaces a recursos externos. Dicho eso no proporcionaremos una "tabla de equivalencias" de "equivalentes contenido "para recursos externos: hay demasiados. Todos los libros de texto brindan una excelente tabla de contenido y un índice que se puede usar para buscar temas y lo alentamos a que los use.

Manual de discusión - Se requiere la compra de un manual de discusión. Puede comprar el manual directamente al editor por

$ 30 o, alternativamente, si se ha registrado para un acceso "equitativo" a través de la universidad, tendrá acceso con eso. Las instrucciones específicas sobre cómo obtener acceso se publicarán en la página del lienzo del curso.

(Mala) conducta académica

Revise las políticas de UC Davis sobre la conducta de los estudiantes, disponibles en línea: http: // www.ucop.edu/ucophome/coordrev/ucpolicies/aos/uc100.html

Asegúrese de comprender qué constituye una mala conducta. Enviamos todos los casos a Asuntos Judiciales Estudiantiles, sin excepciones.

Algunos ejemplos incluyen (pero son No limitado a):

aviso de copyright

Las diapositivas de las conferencias, las guías de estudio y las preguntas de evaluación son propiedad de UC Davis y de sus instructores. No puede distribuir diapositivas de conferencias, guías de estudio o exámenes a nadie que no esté inscrito actualmente en esta clase sin el permiso de los instructores. En particular, publicar copias de evaluaciones (o preguntas de evaluación) en línea o proporcionarlas a terceros para su publicación es una violación de la política de UC Davis y las leyes de derechos de autor.

Grado del curso

Su calificación se basará en lo siguiente:

5 cuestionarios de opción múltiple con puntos desconocidos (ver más abajo)

5 cuestionarios de respuesta corta puntos desconocidos (ver más abajo)

Puntos desconocidos del examen final completo (ver más abajo)

Asignaciones de la sección de discusión 200 puntos

Tareas de lectura en línea, clase, HW + 169 puntos

Trabajo ocupado total: 369 puntos

Las asignaciones de calificaciones finales se determinarán de la siguiente manera:

Ganar puntos por "trabajo ocupado" requiere que entregue su trabajo a TIEMPO. No daremos crédito por envíos tardíos.

No se asignarán calificaciones intermedias.

Pruebas y examen final

Habrá un total de cinco pruebas de dos partes administradas este trimestre. Estos cuestionarios se realizarán durante el programado para el viernes, hora de la conferencia 11: 00-11: 50 a.m., hora del Pacífico durante las semanas 2, 4, 6, 8 y 10. Las pruebas se basarán en los objetivos de aprendizaje reflejados en el material cubierto en la conferencia, las preguntas de estudio, las lecturas asignadas y otro material de apoyo indicado en la clase y las discusiones.

Prueba Parte # 1: La primera parte de cada prueba consistirá en una evaluación de opción múltiple y se administrará a través de pruebas de Canvas. La mayoría de las pruebas de la parte 1 durarán entre 15 y 20 minutos. El tiempo exacto se determinará según sea necesario para cada prueba. Una vez que se haya cerrado el cuestionario de opción múltiple, descansaremos 5 minutos y abriremos la parte de respuesta corta.

Prueba Parte # 2: La segunda parte de la prueba será una evaluación de respuesta corta / abierta. Esto se administrará a través de Canvas o Gradescope (lo que sea más apropiado para la evaluación específica). Las instrucciones se proporcionarán al menos un día antes del cuestionario para que sepa qué esperar.

IMPORTANTE: Después de que se haya cerrado la parte 2 del cuestionario, la parte 1 (MC) se volverá a abrir durante uno o dos días (más detalles a continuación). A continuación, podrá volver al cuestionario y corregir las respuestas que se equivocaron la primera vez. Le recomendamos que utilice su primera vez a través del cuestionario para autoevaluarse (ver cuánto comprende y dónde tiene problemas) y luego aprovechar la oportunidad de reabrir para aprender de los errores al corregir sus respuestas. Después de que la Parte # 1 del cuestionario MC se haya cerrado por segunda vez, permanecerá cerrada y las calificaciones finales modificadas se usarán para calcular las calificaciones.

Los cuestionarios están programados para:

Seguirán más detalles sobre la administración de los cuestionarios y el examen final según sea necesario. Los valores exactos de puntos para las pruebas y el examen final probablemente variarán de una prueba a otra, según sea necesario.

los final El examen para este curso se llevará a cabo el martes 17 de marzo -

Dado el esquema de calificaciones de este trimestre, los estudiantes que cumplan con los criterios para las calificaciones C o B que estén contentos con esas calificaciones no necesitan tomar el examen final. Solo los estudiantes que quieran obtener una calificación A deben realizar el examen final.

Dado que el calendario de exámenes finales ya está publicado para todas las clases de W2021, AHORA (el comienzo del trimestre) es la verificación de tiempo y asegúrese de que no tenga demasiados exámenes programados para este día. Si lo hace, tiene dos opciones: (1) Tomar la final de BIS2A a la hora programada o (2) Abandonar el curso y considerar realizar la primavera o el verano. Es su responsabilidad estar disponible a la hora programada para su final, no programaremos horarios y / o fechas alternativas (a menos que esté justificado por una actividad autorizada por la Universidad). El calendario del examen final también se publicó cuando se inscribió en el curso. Era su responsabilidad saber si el tiempo del examen entraba en conflicto con algún plan de viaje o vacaciones. Excepto en situaciones específicas requeridas por la Política de la Universidad, no haremos arreglos alternativos (diferentes a la hora oficial) para tomar el examen final. No hay nuevas calificaciones en el examen final.

Los exámenes de Make-us para los exámenes se dan a discreción del instructor de acuerdo con la Política de la Universidad (debe tener una razón autorizada por la universidad para faltar a la evaluación). Debe notificar al instructor tan pronto como sea posible después de perder la evaluación o si sabe de antemano que tendrá que perderse la evaluación. Se le pedirá que proporcione una verificación por falta de una evaluación, como una nota del médico en papel con membrete, etc. Las evaluaciones de recuperación pueden consistir en una evaluación oral y / o escrita (a discreción del instructor) con el instructor y deben programarse tan pronto como sea posible después de la fecha de evaluación original.

Sección de discusión (200 puntos de trabajo ocupados):

Expectativas de discusión

Debe asistir a la discusión, la sección para la que se registró, cada semana. Las discusiones son obligatorias. Sabemos que suceden cosas (dormido a través de una alarma / malestar / visitas del doctor / etc.) por lo que le permitimos perder una discusión sin penalización al bajar la puntuación de asistencia más baja.

En la discusión virtual, se espera que se una a la reunión de zoom a tiempo, tenga su video encendido y deje de silenciar cuando se le solicite que responda una pregunta. El incumplimiento de estas expectativas resultará en puntos reducidos para su puntaje de asistencia.

Su asistente técnico le enviará un correo electrónico con el enlace de zoom a su discusión a través de CANVAS. Usted es responsable de revisar su correo electrónico de lienzo para encontrar este enlace de zoom para asistir a sus discusiones.

Cuestionarios de discusión sobre lienzo: tendrá una semana para completar cada cuestionario, tantos intentos como desee. Los cuestionarios vencen todos los viernes justo antes de la medianoche a partir del 15 de enero.

[No se ofrecerán nuevas calificaciones para las respuestas de las pruebas que estén mal escritas o que se salgan de las reglas de la gramática normal, las respuestas no deben incluir caracteres extraños como guiones y barras, por ejemplo: / -]

Cargas manuales semanales: Usted será responsable de hacer las preguntas asignadas del manual. Las preguntas deben completarse lo mejor que pueda, escritas de manera legible, y la imagen de su trabajo que cargue debe ser clara y brillante (UTILICE la aplicación ESCANABLE (o equivalente (consulte el anuncio de primera clase) para cualquier carga de imagen que solicitemos; es gratis). Las preguntas del manual vencen todos los viernes justo antes de la medianoche a partir del 15 de enero. Las instrucciones para obtener el manual se encuentran en "archivos" y materiales de discusión.

La calificación * puede cambiar según la cooperación tecnológica *

Cuestionarios de lienzo. @ 5 pt (10 de ellos)

Asistencia a la discusión @ 10 pt (10 de ellos)

-10 puntos de puntuación de asistencia disminuida

Carga manual @ 6 pt (9 de ellos)

Evaluación posterior 1 a 6 puntos (1 de ellos)

Para un total de 200 ptos.


Asignaciones de lectura en línea, conferencias y otros trabajos de clase (169 puntos de trabajo ocupados):

Organización global del curso en línea:

El curso está organizado en módulos semanales en Canvas. Cada semana contendrá asignaciones que se correspondan con un curso “tradicional” que incluye videos de conferencias (2-3 por semana), guías de pre / post curso para cada lección, una asignación de lectura para cada lección y una o más asignaciones de discusión. Todas las asignaciones relacionadas con las conferencias (sin discusión) (por ejemplo, conferencias, lecturas, guías previas / posteriores) para el módulo semanal vencerán a las 11:59 p. M. Cada viernes. Este será el caso todas las semanas, ya sea que haya una prueba programada para el viernes o no. Los plazos para los materiales de discusión serán similares y se indicarán en el módulo del curso. Si bien la entrega formal de materiales se llevará a cabo una vez por semana, recomendamos encarecidamente espaciar su entrenamiento durante la semana para que no se quede abarrotado al final. Esto minimizará la posibilidad de que problemas técnicos / interrupciones de Internet / problemas de vida externa / etc. causará problemas Y contribuirá a su aprendizaje. Intente hacer un poco cada día durante el curso. Los módulos semanales se abrirán el viernes anterior a la semana en que vencen (excepto la semana 1).

Tareas de lectura

Prepararse para la conferencia y mantenerse al día con el material es un aspecto clave de este curso y de importancia crítica para brindarle la mejor oportunidad de obtener una puntuación alta. Durante el trimestre, le ayudaremos a mantenerse encaminado pidiéndole que haga dos cosas:

1. Complete sus asignaciones de lectura y coméntelas de manera colaborativa

• Las asignaciones de lectura de conferencias se publicarán en Nota Bene y su participación será seguida por el seguimiento de sus comentarios. Puede ganar un total de 4 puntos por asignación NB. Se le puede otorgar 3 puntos por una buena participación (al menos tres comentarios reflexivos, preguntas, respuestas a las declaraciones de los estudiantes, etc.), 2 puntos por una participación insuficiente (menos de 3 buenos comentarios), 1 punto por una mala participación y 0 puntos por no participar . Además, puede ganar un punto adicional por usar un emoji para etiquetar un comentario o una parte del texto con un hashtag que indique efecto. Este trimestre habrá un total de 26 lecturas. Esto significa que es posible ganar 26 * 4 = 104 puntos con la lectura.

• ¡Puedes hacer tantos comentarios como quieras! Aproveche la oportunidad para interactuar con sus compañeros de clase. Comentarios como: "Sí, eso es genial. Lo vi en la escuela secundaria ". están bien, pero no contarán mucho. Comentarios que muestran más profundidad de pensamiento y que pueden estructurarse más como “Esto es interesante. Creo que X por Y ". son mucho mejores. ¡Las respuestas a ese tipo de comentarios que señalan otras preguntas o inconsistencias / posibles malentendidos, etc. también son excelentes! Trate de ser reflexivo y profesional. Asegúrate de usar también los emoticonos para etiquetar secciones del texto o comentarios con hashtags informativos y ordenables. No se tolerarán los ataques personales, menospreciar a los compañeros de clase, mentir intencionalmente o lenguaje / comportamiento inapropiado y los infractores serán enviados a Asuntos Judiciales Estudiantiles. Los puntos Nota Bene son subjetivos y quedan a discreción del instructor. No debatiremos ni volveremos a calificar estos puntajes. NOTA: La asignación final de estos puntos se realizará semanalmente y dependerá de que complete con éxito un segunda asignación semanal que se describe a continuación. Estaremos en busca de pruebas. de plagio y tratar esto como una violación del código de conducta académico.

• Algunos estudiantes han informado que es útil agregar comentarios personales al documento de lectura como una ayuda de estudio a la que pueden volver más tarde usando los filtros NB. El instructor también agregará comentarios y responderá algunas preguntas. Finalmente, el instructor utilizará comentarios / preguntas de NB y hashtags para influir en cómo se cubrirán los temas de la conferencia y con qué profundidad. Las áreas que provocan una mayor confusión pueden tratarse con mayor profundidad en la conferencia. Por el contrario, el instructor asumirá que las áreas del texto con muy pocos comentarios / preguntas, etc., son comprendidas por la gran mayoría de los estudiantes y, por lo tanto, reciben un tratamiento más ligero en clase. Usted seguirá siendo responsable de esas secciones de la lectura, incluso si no se analizan en profundidad en el curso; preste especial atención a cómo se asocian con los objetivos de aprendizaje. Recuerde, su instructor se sentará literalmente con los objetivos de aprendizaje al diseñar los exámenes.

• Este trimestre estamos lanzando una nueva versión de NB. Si bien hemos probado sus funciones, aún puede haber algunos errores que no eran obvios y que pueden aparecer cuando más de 800 intentan usarlo. Por favor, resuelva cualquier NB y cualquier otro problema técnico e instrucciones de inmediato. No espere hasta el último momento (viernes por la noche). Si hay un problema técnico, complete el formulario de Google de asistencia técnica (los enlaces se proporcionan a continuación y en la página de Canvas) indicando el problema inmediatamente y mucho antes de la fecha límite de la asignación. Las interrupciones técnicas verificables a gran escala (por ejemplo, NB o Canvas se caen, un error en el código NB) serán tratadas por el instructor en toda la clase. Para problemas técnicos personales, le daremos un período de gracia de 1 semana (primera semana de clase) para que encuentre una solución a cualquier problema técnico personal que descubra. Después de ese período de gracia, asumiremos que tiene una manera confiable de entregar las asignaciones electrónicas y no aceptaremos solicitudes de entrega de asignaciones vencidas. Si se dan instrucciones específicas antes de una tarea y tiene problemas técnicos porque esperó hasta justo antes de la fecha / hora de vencimiento para seguir dichas instrucciones, no se le dará crédito por la tarea. Complete el formulario de Google correspondiente tan pronto como un técnico se descubre el problema y no posponga las cosas.

2. Guías de estudio

Esta clase es muy rápida y el contenido y los conceptos son de naturaleza acumulativa. Las guías previas a la clase enumeran, entre otras cosas, las metas de aprendizaje para cada conferencia. Estos son los que usará su instructor para diseñar los exámenes: probamos su capacidad para dominar los objetivos de aprendizaje. De hecho, ¡le estamos contando exactamente lo que más nos importa! Las guías posteriores a la clase te darán algunos ejercicios extraídos de lo que sucedió en clase y algunos problemas y ejercicios de práctica que te ayudarán a medir tu comprensión de los objetivos de aprendizaje y a prepararte para la próxima lección y exámenes. Esto te ayudará a prepararte para la clase y a mantenerte al día en tus estudios para que no te atrases demasiado. Hacer las guías pre y post estudio A TIEMPO (no el último minuto) es la mejor preparación para las evaluaciones, ya que enfatizan el objetivo de aprendizaje y aseguran que está construyendo su comprensión conceptual gradualmente y que se da tiempo para aclarar los malentendidos antes de la examen. Para incentivar sus descargas oportunas de las guías previas y posteriores a la clase, le doy 0.25 puntos y se puede completar oficialmente descargando la tarea y colocando sus iniciales en la casilla de verificación de la tarea. Hay 26 guías previas y 26 posteriores a la clase. Valen 13 puntos en total por el trabajo ocupado. Para ganar estos puntos, descargará los archivos e ingresará sus iniciales en la página de asignación de Canvas en la que indicó que descargó el archivo.

La calificación de la actividad de la clase en línea será la siguiente:

Obtendrá 2.0 puntos de crédito de curso de trabajo ocupado por cada una de las asignaciones de video de conferencia que complete. Hay planificadas 26 conferencias. Por lo tanto, puede ganar 26 * 2 = 52 puntos de trabajo ocupado cuando completa todas las conferencias en línea.

Crédito adicional:

Se pueden otorgar algunas oportunidades de créditos adicionales a discreción del instructor, aunque actualmente no se ha planificado ninguna.

Problemas técnicos, solicitudes de reprogramación y otros problemas:

Para agilizar las respuestas a las solicitudes de recalificación y otros problemas técnicos que puedan surgir durante la clase, hemos creado algunos formularios de Google. Si tiene algún problema con alguno de los siguientes elementos del curso, le pedimos que complete el informe utilizando el formulario correspondiente. Es probable que los correos electrónicos enviados al instructor del curso y a los asistentes técnicos que deban manejarse mediante una solicitud de formulario no reciban respuesta o se lo dirigirá al formulario. Debe iniciar sesión en el formulario con su cuenta de Google de UCDavis.

Informe de problemas técnicos

Si tiene algún problema con la tecnología en el curso, infórmelo en:

DEBE USAR SU CUENTA DE GOOGLE DE UC DAVIS PARA INGRESAR AL FORO.

El asistente técnico de la conferencia supervisará el foro y trabajará para ayudar a resolver los problemas cuando sea posible.

Exámenes: solicitudes para volver a calificar

Aceptaremos solicitudes razonables para volver a calificar los cuestionarios de respuesta corta. Cuando se devuelvan las puntuaciones de la prueba, se publicará un formulario de Google. Si tiene una solicitud para volver a calificar, complete el formulario de Google dentro de 3 días escolares de los cuestionarios que se le devuelven. Se proporcionarán instrucciones. No hay nuevas calificaciones en el examen final.


2020_Winter_Bis2A_Facciotti_Lecture_13 - Biología

El sol emite una enorme cantidad de radiación electromagnética (energía solar) que abarca una amplia franja del espectro electromagnético, el rango de todas las posibles frecuencias de radiación. Cuando la radiación solar llega a la Tierra, una fracción de esta energía interactúa y puede transferirse a la materia del planeta. Esta transferencia de energía da como resultado una amplia variedad de fenómenos diferentes, desde influir en los patrones climáticos hasta impulsar una miríada de procesos biológicos. En Bis2a nos ocupamos en gran medida de este último y discutimos algunos conceptos muy básicos relacionados con la luz y su interacción con la biología a continuación.

Primero, sin embargo, necesitamos actualizar un par de propiedades clave de la luz.

1. La luz en el vacío viaja a una velocidad constante de 299,792,458 m / s. A menudo abreviamos la velocidad de la luz con la variable "c".

2. La luz tiene propiedades de ondas. Un "color" de luz específico tiene una longitud de onda característica.

La distancia entre los picos de una onda se denomina longitud de onda y se abrevia con la letra griega lambda (& # 11414).
Atribución: Marc T. Facciotti (obra original)


3. También se puede hacer referencia a la frecuencia de un "color" de luz. La frecuencia es el número de veces por unidad de tiempo (segundos) que un pico de onda pasa por un punto fijo. La frecuencia y la longitud de onda están relacionadas con la velocidad de la onda (en este caso, la velocidad de la luz) mediante la siguiente expresión c = f * & # 11414. Esto se puede reescribir como: c / f = & # 11414 demostrando que la longitud de onda y la frecuencia tienen una relación inversamente proporcional. Cuanto mayor sea la frecuencia, menor será la longitud de onda.

La proporcionalidad inversa de frecuencia y longitud de onda. La onda 1 tiene una longitud de onda 2 veces mayor que la de la onda 2 (& # 114141 & gt & # 114142). Si las dos ondas viajan a la misma velocidad (c), imagina que ambas líneas completas que se dibujan se arrastran más allá de la línea vertical fija a la misma velocidad, entonces el número de veces que un pico de onda pasa por un punto fijo es mayor para la onda 2 que para la onda 1 (f2 & gt f1).
Atribución: Marc T. Facciotti (obra original)


4. Finalmente, cada frecuencia (o longitud de onda) de la luz está asociada con una energía específica. Llamaremos energía "E". La relación entre frecuencia y energía es: E = h * f donde h es una constante llamada constante de Planck (

6.626x10 -34 Joule & # 8226second cuando la frecuencia se expresa en ciclos por segundo). Dada la relación entre la frecuencia y la longitud de onda, también puede escribir E = h * c / & # 11414. Por lo tanto, cuanto mayor es la frecuencia (o más corta la longitud de onda), más energía se asocia con un "color" específico. La onda 2 en la figura anterior tiene más energía que la onda 1.

El sol emite energía en forma de radiación electromagnética. Toda la radiación electromagnética, incluida la luz visible, se caracteriza por su longitud de onda. Cuanto más larga es la longitud de onda, menos energía transporta. Cuanto más corta es la longitud de onda, más energía se asocia con esa banda del espectro electromagnético.

La luz que vemos

La luz visible vista por los humanos como luz blanca está compuesta por un arco iris de colores, cada uno con una longitud de onda característica. Ciertos objetos, como un prisma o una gota de agua, dispersan la luz blanca para revelar los colores al ojo humano. En el espectro visible, la luz violeta y azul tienen longitudes de onda más cortas (de mayor energía) mientras que la luz naranja y roja tienen longitudes de onda más largas (de menor energía).

Los colores de la luz visible no tienen la misma cantidad de energía. El violeta tiene la longitud de onda más corta y, por lo tanto, transporta la mayor cantidad de energía, mientras que el rojo tiene la longitud de onda más larga y transporta la menor cantidad de energía. (crédito: modificación del trabajo de la NASA)

Absorción por pigmentos

La interacción entre la luz y los sistemas biológicos se produce mediante varios mecanismos diferentes, algunos de los cuales puede conocer en los cursos superiores de fisiología celular o química biofísica. En Bis2a lo que más nos preocupa es la interacción de la luz y los pigmentos biológicos. Estas interacciones pueden iniciar una variedad de procesos biológicos dependientes de la luz que pueden agruparse en dos categorías funcionales: señalización celular y recolección de energía. Las interacciones de señalización son en gran parte responsables de percibir cambios en el entorno (en este caso, cambios de luz). Un ejemplo de interacción de señalización podría ser la interacción entre la luz y los pigmentos expresados ​​en un ojo. Por el contrario, las interacciones luz / pigmento que están involucradas en la recolección de energía se utilizan, como era de esperar, para capturar la energía en la luz y transferirla a la celda para alimentar procesos biológicos. La fotosíntesis, de la que aprenderemos más pronto, es un ejemplo de una interacción de recolección de energía.

En el centro de las interacciones biológicas con la luz hay grupos de moléculas que llamamos pigmentos orgánicos. Ya sea en la retina humana, el tilacoide del cloroplasto o la membrana microbiana, los pigmentos orgánicos a menudo tienen rangos específicos de energía o longitudes de onda que pueden absorber. La sensibilidad de estas moléculas para diferentes longitudes de onda de luz se debe a su composición y estructura químicas únicas. Un rango del espectro electromagnético recibe un par de nombres especiales debido a la sensibilidad de algunos pigmentos biológicos clave: el pigmento retiniano en nuestros ojos, cuando se combina con una proteína sensor de opsina, & # 8220sees & # 8221 (absorbe) luz predominantemente entre los longitudes de onda entre 700 nm y 400 nm. Debido a que este rango define los límites físicos del espectro electromagnético que realmente podemos ver con nuestros ojos, nos referimos a este rango de longitud de onda como el "rango visible". Por razones similares - las moléculas de pigmento de las plantas tienden a absorber longitudes de onda de luz principalmente entre 700 nm y 400 nm - los fisiólogos de plantas se refieren a este rango de longitudes de onda como "radiación fotosintéticamente activa".

Dos tipos clave de pigmentos que discutimos en Bis2a Clorofilas (incluidas las bacterioclorofilas) forman parte de una gran familia de moléculas de pigmento. Hay cinco pigmentos de clorofila principales llamados: a, B, C, D, y F. Clorofila a está relacionado con una clase de moléculas más antiguas que se encuentran en las bacterias llamadas bacterioclorofilas. Las clorofilas se caracterizan estructuralmente por un grupo de porfirina en forma de anillo que coordina un ión metálico. Esta estructura de anillo está relacionada químicamente con la estructura de los compuestos de hemo que también coordinan un metal y están involucrados en la unión y / o transporte de oxígeno en muchos organismos. Las diferentes clorofilas se distinguen entre sí por diferentes "decoraciones" / grupos químicos en el anillo de porfirina.

La estructura de las moléculas de hemo y clorofila a. El anillo de porfirina común está coloreado en rojo.
Atribución: Marc T. Facciotti (obra original)

Carotenoides son los pigmentos rojo / naranja / amarillo que se encuentran en la naturaleza. Se encuentran en frutas & # 8212 como el rojo del tomate (licopeno), el amarillo de las semillas de maíz (zeaxantina) o la naranja de una cáscara de naranja (& # 946-caroteno) & # 8212 que se utilizan como biológicos " anuncios "para atraer a los dispersores de semillas (animales o insectos que pueden llevar semillas a otros lugares). En la fotosíntesis, los carotenoides funcionan como pigmentos fotosintéticos. Además, cuando una hoja se expone a pleno sol, se requiere que esa superficie procese una enorme cantidad de energía si esa energía no se maneja adecuadamente, puede causar un daño significativo. Por lo tanto, muchos carotenoides ayudan a absorber el exceso de energía en la luz y disipan de manera segura esa energía en forma de calor.

Cada tipo de pigmento puede identificarse por el patrón específico de longitudes de onda que absorbe de la luz visible. Esta característica se conoce como espectro de absorción del pigmento. El gráfico de la figura siguiente muestra los espectros de absorción de la clorofila. a, clorofila By un tipo de pigmento carotenoide llamado & # 946-caroteno (que absorbe la luz azul y verde). Observe cómo cada pigmento tiene un conjunto distinto de picos y valles, lo que revela un patrón de absorción muy específico. Estas diferencias en absorbancia se deben a diferencias en la estructura química (algunas se destacan en la figura). Clorofila a absorbe longitudes de onda de cualquier extremo del espectro visible (azul y rojo), pero no verde. Debido a que el verde se refleja o se transmite, la clorofila aparece verde. Los carotenoides se absorben en la región azul de longitud de onda corta y reflejan las longitudes de onda más largas de color amarillo, rojo y naranja.

(a) Clorofila a, (b) clorofila B, y C) β-caroteno son pigmentos orgánicos hidrofóbicos que se encuentran en la membrana tilacoide. Clorofila a y B, que son idénticos salvo la parte indicada en el recuadro rojo, son los responsables del color verde de las hojas. Observe cómo la pequeña diferencia en la composición química entre diferentes clorofilas conduce a diferentes espectros de absorción. β-caroteno es el responsable del color naranja de las zanahorias. Cada pigmento tiene (d) un espectro de absorbancia único.

Importancia de tener múltiples pigmentos diferentes No todos los organismos fotosintéticos tienen acceso total a la luz solar. Algunos organismos crecen bajo el agua donde la intensidad de la luz y las longitudes de onda disponibles disminuyen y cambian, respectivamente, con la profundidad. Otros organismos crecen compitiendo por la luz. Las plantas en el suelo de la selva tropical, por ejemplo, deben poder absorber cualquier parte de la luz que entra, porque los árboles más altos absorben la mayor parte de la luz solar y dispersan la radiación solar restante. Para tener en cuenta estas condiciones de luz variables, muchos organismos fotosintéticos tienen una mezcla de pigmentos cuya expresión se puede ajustar para mejorar la capacidad del organismo para absorber energía de un rango más amplio de longitudes de onda de lo que sería posible con un solo pigmento.

Las plantas que comúnmente crecen a la sombra se han adaptado a niveles bajos de luz al cambiar las concentraciones relativas de sus pigmentos de clorofila. (crédito: Jason Hollinger)

Fotofosforilación una descripción general:

La fotofosforilación es el proceso de transferir la energía de la luz a sustancias químicas, en particular ATP. Es probable que las raíces evolutivas de la fotofosforilación se encuentren en el mundo anaeróbico, hace entre 3.000 y 1.500 millones de años, cuando la vida era abundante en ausencia de oxígeno molecular. La fotofosforilación probablemente evolucionó relativamente poco después de que las cadenas de transporte de electrones y la respiración anaeróbica comenzaran a proporcionar diversidad metabólica. El primer paso del proceso implica la absorción de un fotón por una molécula de pigmento. La energía luminosa se transfiere al pigmento y promueve a los electrones a un estado de energía cuántica superior, algo que los biólogos denominan "estado excitado". Tenga en cuenta el uso del antropomorfismo aquí, los electrones no están "excitados" en el sentido clásico y de repente no están saltando por todas partes o celebrando su promoción. Simplemente se encuentran en un estado cuántico de mayor energía. En este estado, se dice coloquialmente que los electrones están "energizados". Mientras está en el estado "excitado", el pigmento ahora tiene un potencial de reducción mucho menor y puede donar los electrones "excitados" a otros portadores con mayores potenciales de reducción. Estos aceptores de electrones pueden, a su vez, convertirse en donantes de otras moléculas con mayores potenciales de reducción y, al hacerlo, formar una cadena de transporte de electrones.

A medida que los electrones pasan de un portador de electrones a otro a través de reacciones rojo / ox, estas transferencias exergónicas se pueden acoplar al transporte (o bombeo) endergónico de protones a través de una membrana para crear un gradiente electroquímico. Este gradiente electroquímico genera una fuerza motriz de protones cuyo impulso exergónico para alcanzar el equilibrio se puede acoplar a la producción endergónica de ATP, a través de la ATP sintasa. Como veremos con más detalle, los electrones involucrados en esta cadena de transporte de electrones pueden tener uno de dos destinos: (1) pueden regresar a su fuente inicial en un proceso llamado fotofosforilación cíclica o (2) pueden depositarse en un pariente cercano de NAD + llamado NADP +. Si los electrones se depositan nuevamente en el pigmento original en un proceso cíclico, todo el proceso puede comenzar de nuevo. Sin embargo, si el electrón se deposita en NADP + para formar NADPH (** nota de acceso directo: no mencionamos explícitamente ningún protón, pero asumimos que se entiende que también están involucrados **), el pigmento original debe recuperar un electrón de algún lugar demás. Este electrón debe provenir de una fuente con un potencial de reducción menor que el pigmento oxidado y dependiendo del sistema existen diferentes fuentes posibles, entre ellas H2O, compuestos reducidos de azufre como SH2 e incluso S 0 elemental.

¿Qué sucede cuando un compuesto absorbe un fotón de luz?

Cuando un compuesto absorbe un fotón de luz, se dice que el compuesto deja su estado fundamental y se "excita".

Un diagrama que muestra lo que le sucede a una molécula que absorbe un fotón de luz.

¿Cuáles son los destinos del electrón "excitado"? Hay cuatro resultados posibles, que se muestran esquemáticamente en la figura siguiente. Estas opciones son:

  1. El electrón puede relajarse a un estado cuántico más bajo, transfiriendo energía en forma de calor.
  2. El electrón puede relajarse a un estado cuántico más bajo y transferir energía a un fotón de luz, un proceso conocido como fluorescencia.
  3. La energía se puede transferir por resonancia a una molécula vecina cuando e - regresa a un estado cuántico inferior.
  4. La energía puede cambiar el potencial de reducción de modo que la molécula pueda convertirse en un donante electrónico. La vinculación de este donante electrónico excitado con un aceptador electrónico adecuado puede conducir a una transferencia de electrones exergónica. En otras palabras, el estado excitado puede estar involucrado en las reacciones Rojo / Buey.

A medida que el electrón excitado se desintegra a su estado de menor energía, la energía se puede transferir de diversas formas. Si bien muchos de los llamados pigmentos de antena o auxiliares absorben energía de la luz y la transfieren a algo conocido como centro de reacción (mediante los mecanismos representados en la opción III en la figura anterior, es lo que sucede en el centro de reacción lo que más nos preocupa (opción IV en la figura anterior). Aquí una molécula de clorofila o bacterioclorofila absorbe la energía de un fotón y se excita un electrón. Esta transferencia de energía es suficiente para permitir que el centro de reacción done el electrón en una reacción redox a una segunda molécula. Esto inicia las reacciones de transporte de electrones El resultado es un centro de reacción oxidado que ahora debe reducirse para poder comenzar de nuevo el proceso La forma en que esto ocurre es la base del flujo de electrones en la fotofosforilación y se describirá en detalle a continuación.

Sistemas de fotofosforilación simple: fotofosforilación anoxigénica

Introducción Al principio de la evolución de la fotofosforilación, estas reacciones evolucionaron en entornos anaeróbicos donde había muy poco oxígeno molecular disponible. Dos conjuntos de reacciones evolucionaron en estas condiciones, ambas directamente de cadenas respiratorias anaeróbicas como se describió anteriormente. Éstas se conocen como reacciones de luz porque requieren la activación de un electrón (un electrón "excitado") de la absorción de un fotón de luz por un pigmento del centro de reacción, como la bacterioclorofila. Las reacciones de luz se clasifican como fotofosforilación cíclica o no cíclica, dependiendo del estado final de los electrones eliminados de los pigmentos del centro de reacción. Si los electrones regresan al centro de reacción del pigmento original, como la bacterioclorofila, esto es fotofosforilación cíclica, los electrones hacen un circuito completo y se representa en un diagrama en una figura titulada "flujo cíclico de electrones". Si los electrones se utilizan para reducir NADP + a NADPH, los electrones se eliminan de la vía y terminan en NADPH, este proceso se denomina no cíclico ya que los electrones ya no forman parte del circuito. En este caso, el centro de reacción debe volver a reducirse antes de que el proceso pueda volver a ocurrir. Por lo tanto, se requiere una fuente de electrones externa para la fotofosforilación no cíclica. En estos sistemas formas reducidas de azufre, como H2S, que se puede utilizar como donante de electrones y está diagramado en la figura titulada "flujo de electrones no cíclico".Para ayudarlo a comprender mejor las similitudes de la fotofosforilación con la respiración, se ha proporcionado una torre redox que contiene muchos compuestos de uso común relacionados con la fotofosforilación.

Torre de electrones que tiene una variedad de componentes de fotofosforilación comunes. PSI y PSII se refieren a los Fotosistemas I y II de las vías de fotofosforilación oxigénica.

Fotofosforilación cíclica

Fotofosforilación cíclica En la fotofosforilación cíclica, la bacterioclorofilarojo La molécula absorbe suficiente energía luminosa para energizar y expulsar un electrón para formar bacterioclorofila.buey. El electrón reduce una molécula portadora en el centro de reacción, lo que a su vez reduce una serie de portadores mediante reacciones redox. Estos portadores son los mismos portadores que se encuentran en la respiración. Si el cambio en el potencial de reducción de las diversas reacciones redox es suficientemente grande, los protones, H + pueden translocarse a través de una membrana. Finalmente, el electrón se usa para reducir la bacterioclorofila.buey (haciendo un bucle completo) y todo el proceso puede comenzar de nuevo. Este flujo de electrones es cíclico y, por lo tanto, se dice que impulsa un proceso llamado fotofosforilación cíclica. Los electrones forman un ciclo completo: la bacterioclorofila es la fuente inicial de electrones y es el aceptor final de electrones. El ATP se produce a través de la F1F0 ATPase. El esquema de la figura inmediatamente siguiente demuestra cómo funciona el flujo cíclico de electrones y, por tanto, la fotofosforilación cíclica.

Flujo cíclico de electrones. El centro de reacción P840 absorbe energía luminosa y se excita, indicado con un *. El electrón excitado se expulsa y se utiliza para reducir una proteína FeS que deja un centro de reacción oxidado. El electrón se transfiere a una quinona, luego a una serie de citocromos que, a la larga, reduce el centro de reacción P840. El proceso es cíclico. Tenga en cuenta la matriz gris que proviene de la proteína FeS que va a una ferridoxina (Fd), también en gris. Esto representa una ruta alternativa que puede tomar el electrón y se discutirá más adelante en la fotofosforilación no cíclica. TENGA EN CUENTA que el electrón que inicialmente sale del centro de reacción de P480 no es necesariamente el mismo electrón que finalmente encuentra su camino de regreso para reducir el P840 oxidado.

Fotofosforilación no cíclica

Fotofosforilación no cíclica En la fotofosforilación cíclica, los electrones pasan de la bacterioclorofila (o clorofila) a una serie de portadores de electrones y, finalmente, vuelven a la bacterioclorofila (o clorofila): teóricamente no hay pérdida neta de electrones que permanecen en el sistema. En la fotofosforilación no cíclica, los electrones se eliminan del fotosistema y la cadena redox y, finalmente, terminan en NADPH. Eso significa que debe haber una fuente de electrones, una fuente que tenga un potencial de reducción menor que la bacterioclorofila (o clorofila) que pueda donar electrones a la bacterioclorofila.buey para reducirlo. Una torre de electrones se muestra arriba para que pueda ver qué compuestos se pueden usar para reducir la forma oxidada de bacterioclorofila. El segundo requisito es que cuando la bacterioclorofila se oxida y el electrón es expulsado, debe reducir un portador que tiene un mayor potencial de reducción que NADP / NADPH (ver la torre de electrones). En este caso, los electrones pueden fluir de la bacterioclorofila energizada a NADP formando NADPH y bacterioclorofila oxidada. Los electrones se pierden del sistema y terminan en NADPH, para completar el circuito bacterioclorofilabuey se reduce por un donante de electrones externo, como H2S o elemental S 0.

Flujo de electrones no cíclico Flujo de electrones no cíclico. En este ejemplo, el centro de reacción P840 absorbe energía luminosa y se energiza, el electrón emitido reduce una proteína FeS y, a su vez, reduce la ferridoxina. Ferridoxina reducida (Fdrojo) ahora puede reducir NADP para formar NADPH. Los electrones ahora se eliminan del sistema, encontrando su camino hacia NADPH. Los electrones deben reemplazarse en P840, lo que requiere un donante de electrones externo. En este caso, H2S sirve como donante de electrones.

Fotofosforilación oxigenada

Generación de NADPH y ATP La función general de las reacciones dependientes de la luz es transferir energía solar a compuestos químicos, principalmente las moléculas NADPH y ATP. Esta energía apoya las reacciones independientes de la luz y alimenta el ensamblaje de moléculas de azúcar. Las reacciones dependientes de la luz se muestran en las dos figuras siguientes. Los complejos de proteínas y las moléculas de pigmento trabajan juntos para producir NADPH y ATP.

Un fotosistema consta de un complejo de captación de luz y un centro de reacción. Los pigmentos del complejo captador de luz transmiten la energía lumínica a dos clorofila especiales a moléculas en el centro de reacción. La luz excita un electrón de la clorofila. a par, que pasa al aceptor de electrones primario. Luego, el electrón excitado debe reemplazarse. En (a) el fotosistema II, el electrón proviene de la división del agua, que libera oxígeno como producto de desecho. En (b) el fotosistema I, el electrón proviene de la cadena de transporte de electrones del cloroplasto que se analiza a continuación.

El paso real que transfiere la energía luminosa a la biomolécula tiene lugar en un complejo multiproteico llamado fotosistema, dos tipos de los cuales se encuentran incrustados en la membrana tilacoide, el fotosistema II (PSII) y el fotosistema I (PSI). Los dos complejos se diferencian en función de lo que oxidan (es decir, la fuente del suministro de electrones de baja energía) y de lo que reducen (el lugar al que entregan sus electrones energizados).

Ambos fotosistemas tienen la misma estructura básica, una serie de proteínas de antena a las que se unen las moléculas de clorofila rodean el centro de reacción donde tiene lugar la fotoquímica. Cada fotosistema es atendido por el complejo de captación de luz, que pasa la energía de la luz solar al centro de reacción; consta de múltiples proteínas de antena que contienen una mezcla de clorofila 300 & # 8211400 a y B moléculas así como otros pigmentos como los carotenoides. La absorción de un solo fotón - una cantidad distinta o & # 8220 paquete & # 8221 de luz - por cualquiera de las clorofilas empuja esa molécula a un estado excitado. En resumen, la energía de la luz ahora ha sido capturada por moléculas biológicas pero aún no se almacena de ninguna forma útil. La energía capturada se transfiere de la clorofila a la clorofila hasta que finalmente (después de aproximadamente una millonésima de segundo), se entrega al centro de reacción. Hasta este punto, solo se ha transferido energía entre moléculas, no electrones.

En el centro de reacción del fotosistema II (PSII), la energía de la luz solar se utiliza para extraer electrones del agua. Los electrones viajan a través de la cadena de transporte de electrones del cloroplasto hasta el fotosistema I (PSI), que reduce NADP + a NADPH. La cadena de transporte de electrones mueve los protones a través de la membrana tilacoide hacia la luz. Al mismo tiempo, la división del agua agrega protones al lumen y la reducción de NADPH elimina los protones del estroma. El resultado neto es un pH bajo en la luz del tilacoide y un pH alto en el estroma. La ATP sintasa utiliza este gradiente electroquímico para producir ATP.

El centro de reacción contiene un par de clorofila. a moléculas con una propiedad especial. Esas dos clorofilas pueden sufrir oxidación tras la excitación; de hecho, pueden ceder un electrón en un proceso llamado fotoactivación. Es en este paso del centro de reacción, este paso de la fotofosforilación, que la energía luminosa se transfiere a un electrón excitado. Todos los pasos posteriores implican llevar ese electrón al portador de energía NADPH para entregarlo al ciclo de Calvin, donde el electrón puede depositarse en el carbono para su almacenamiento a largo plazo en forma de carbohidrato.

La cadena de transporte de electrones PSII y PSI son dos componentes principales de la cadena de transporte de electrones fotosintéticos, que también incluye el complejo de citocromo. El complejo de citocromo, una enzima compuesta por dos complejos de proteínas, transfiere los electrones de la molécula portadora plastoquinona (Pq) a la proteína plastocianina (Pc), lo que permite tanto la transferencia de protones a través de la membrana tilacoide como la transferencia de electrones de PSII a PSI.

El centro de reacción de PSII (llamado P680) entrega sus electrones de alta energía, uno a la vez, a un aceptor de electrones primario, y a través de la cadena de transporte de electrones (Pq a complejo de citocromo a plastocianina) a PSI. El electrón faltante de P680 & # 8217 se reemplaza extrayendo un electrón del agua, por lo tanto, el agua se divide y el PSII se vuelve a reducir después de cada paso de fotoactivación. Dividiendo una H2La molécula de O libera dos electrones, dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. Se requiere dividir dos moléculas de agua para formar una molécula de O diatómico2 gas. En las plantas, las mitocondrias de la hoja utilizan alrededor del 10 por ciento de ese oxígeno para apoyar la fosforilación oxidativa. El resto escapa a la atmósfera donde es utilizado por organismos aeróbicos para apoyar la respiración.

A medida que los electrones se mueven a través de las proteínas que residen entre PSII y PSI, participan en transferencias redox exergónicas. La energía libre asociada con la reacción redox exergónica se acopla al transporte endergónico de protones desde el lado estromal de la membrana hasta la luz tilacoide. Esos iones de hidrógeno, más los producidos al dividir el agua, se acumulan en la luz del tilacoide y crean una fuerza motriz de protones que se utilizará para impulsar la síntesis de ATP en un paso posterior. Dado que los electrones en PSI ahora tienen un mayor potencial de reducción que cuando comenzaron su viaje (es importante tener en cuenta que el PSI no excitado tiene un mayor potencial redox que NADP + / NADPH), deben volver a energizarse en PSI antes de depositarse en NADP +. Por lo tanto, para completar este proceso, la antena PSI debe absorber otro fotón. Esa energía se transfiere al centro de reacción de PSI (llamado P700). P700 se oxida y envía un electrón a través de varios pasos redox intermedios a NADP + para formar NADPH. Por lo tanto, PSII captura la energía de la luz y acopla su transferencia a través de reacciones redox a la creación de un gradiente de protones. Como ya se señaló, la relajación exergónica y controlada de este gradiente se puede acoplar a la síntesis de ATP. PSI captura energía en la luz y la acopla, a través de una serie de reacciones redox, para reducir NADP + a NADPH. Los dos fotosistemas funcionan en conjunto, en parte, para garantizar que la producción de NADPH estará en la proporción correcta con la producción de ATP. Existen otros mecanismos para ajustar esa proporción para que coincida exactamente con las necesidades de energía en constante cambio del cloroplasto.

Enlaces adicionales

Reacciones independientes de la luz y fijación de carbono

Una breve introducción El principio general de la fijación de carbono es que algunas células, en determinadas condiciones, pueden tomar carbono inorgánico, CO2 (también conocido como carbono mineralizado) y reducirlo a una forma celular utilizable. La mayoría de nosotros somos conscientes de que las plantas verdes pueden absorber CO2 y producir O2 en un proceso conocido como fotosíntesis. Ya hemos hablado de la fotofosforilación, la capacidad de una célula para transferir energía luminosa a sustancias químicas y, en última instancia, producir los portadores de energía ATP y NADPH en un proceso conocido como reacciones de luz. En la fotosíntesis, las células vegetales utilizan el ATP y NADPH formados durante la fotofosforilación para reducir el CO2 al azúcar, (como veremos, específicamente G3P) en las llamadas reacciones oscuras. Si bien apreciamos que este proceso ocurre en las plantas verdes, la fotosíntesis tuvo su origen evolutivo en el mundo bacteriano. En este módulo repasaremos las reacciones generales del ciclo de Calvin, una vía reductora que incorpora CO2 en material celular.

En las bacterias fotosintéticas, como las cianobacterias y las bacterias púrpuras sin azufre, así como en las plantas, la energía (ATP) y el poder reductor (NADPH), un término utilizado para describir los portadores de electrones en su estado reducido, obtenidos de la fotofosforilación se acopla a "Carbono Fijación ", la incorporación de carbono inorgánico (CO2) en moléculas orgánicas inicialmente como gliceraldehído-3-fosfato (G3P) y finalmente en glucosa. Organismos que pueden obtener todo su carbono requerido de una fuente inorgánica (CO2) se denominan autótrofos, mientras que aquellos organismos que requieren formas orgánicas de carbono, como glucosa o aminoácidos, se denominan heterótrofos. La vía biológica que conduce a la fijación de carbono se llama ciclo de Calvin y es una vía reductora (consume energía / usa electrones) que conduce a la reducción de CO2 a G3P.

El ciclo de Calvin: la reducción de CO2 al gliceraldehído 3-fosfato

Las reacciones a la luz aprovechan la energía del sol para producir enlaces químicos, ATP y NADPH. Estas moléculas portadoras de energía se producen en el estroma donde tiene lugar la fijación de carbono.

En las células vegetales, el ciclo de Calvin se encuentra en los cloroplastos. Si bien el proceso es similar en las bacterias, no existen orgánulos específicos que alberguen el ciclo de Calvin y las reacciones ocurren en el citoplasma alrededor de un sistema de membrana complejo derivado de la membrana plasmática. Este sistema de membrana intracelular puede ser bastante complejo y altamente regulado. Existe una fuerte evidencia que apoya la hipótesis de que el origen de los cloroplastos a partir de una simbiosis entre cianobacterias y células vegetales tempranas.

Etapa 1: Fijación de carbono

En el estroma de los cloroplastos vegetales, además del CO2, hay otros dos componentes presentes para iniciar las reacciones independientes de la luz: una enzima llamada ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa / oxigenasa (RuBisCO) y tres moléculas de ribulosa bisfosfato (RuBP), como se muestra en la figura siguiente. La ribulosa-1,5-bisfosfato (RuBP) está compuesta por cinco átomos de carbono e incluye dos fosfatos.

El ciclo de Calvin tiene tres etapas. En la etapa 1, la enzima RuBisCO incorpora dióxido de carbono en una molécula orgánica, 3-PGA. En la etapa 2, la molécula orgánica se reduce utilizando electrones suministrados por NADPH. En la etapa 3, RuBP, la molécula que inicia el ciclo, se regenera para que el ciclo pueda continuar. Solo se incorpora una molécula de dióxido de carbono a la vez, por lo que el ciclo debe completarse tres veces para producir una sola molécula de GA3P de tres carbonos y seis veces para producir una molécula de glucosa de seis carbonos.

RuBisCO cataliza una reacción entre CO2 y RuBP. Para cada CO2 molécula que reacciona con una RuBP, se forman dos moléculas de otro compuesto (3-PGA). PGA tiene tres carbonos y un fosfato. Cada turno del ciclo involucra solo un RuBP y un dióxido de carbono y forma dos moléculas de 3-PGA. El número de átomos de carbono sigue siendo el mismo, ya que los átomos se mueven para formar nuevos enlaces durante las reacciones (3 átomos de 3CO2 + 15 átomos de 3RuBP = 18 átomos en 3 átomos de 3-PGA). Este proceso se llama fijación de carbono, porque el CO2 es & # 8220 fijo & # 8221 de una forma inorgánica a una molécula orgánica.

Etapa 2: Reducción

El ATP y el NADPH se utilizan para convertir las seis moléculas de 3-PGA en seis moléculas de una sustancia química llamada gliceraldehído 3-fosfato (G3P), un compuesto de carbono que también se encuentra en la glucólisis. En el proceso se utilizan seis moléculas de ATP y NADPH. El proceso exergónico de hidrólisis de ATP está en efecto impulsando las reacciones redox endergónicas, creando ADP y NADP +. Ambas moléculas "gastadas" (ADP y NADP +) regresan a las reacciones cercanas dependientes de la luz para ser recicladas nuevamente en ATP y NADPH.

Etapa 3: Regeneración

Curiosamente, en este punto, solo una de las moléculas de G3P abandona el ciclo de Calvin para contribuir a la formación de otros compuestos que necesita el organismo. En las plantas, debido a que el G3P exportado del ciclo de Calvin tiene tres átomos de carbono, se necesitan tres & # 8220 giros & # 8221 del ciclo de Calvin para fijar suficiente carbono neto para exportar un G3P. Pero cada turno genera dos G3P, por lo que tres turnos suman seis G3P. Una se exporta mientras que las cinco moléculas restantes de G3P permanecen en el ciclo y se utilizan para regenerar RuBP, lo que permite que el sistema se prepare para más CO2 ser arreglado. Se utilizan tres moléculas más de ATP en estas reacciones de regeneración.

Las duras condiciones del desierto han llevado a plantas como estos cactus a desarrollar variaciones de las reacciones de fotosíntesis independientes de la luz. Estas variaciones aumentan la eficiencia del uso del agua, lo que ayuda a conservar agua y energía. (crédito: Piotr & # 160Wojtkowski)

Preguntas de respuesta gratuita

¿Por qué la tercera etapa del ciclo de Calvin se llama etapa de regeneración?

Porque RuBP, la molécula necesaria al inicio del ciclo, se regenera a partir de G3P.

¿Qué parte de las reacciones independientes de la luz se verían afectadas si una célula no pudiera producir la enzima RuBisCO?

Ninguno de los ciclos pudo tener lugar, porque RuBisCO es esencial en la fijación de dióxido de carbono. Específicamente, RuBisCO cataliza la reacción entre el dióxido de carbono y RuBP al comienzo del ciclo.

¿Por qué se necesitan tres vueltas del ciclo de Calvin para producir G3P, el producto inicial de la fotosíntesis?

Porque G3P tiene tres átomos de carbono, y cada vuelta del ciclo toma un átomo de carbono en forma de dióxido de carbono.

Ejercicio: Cree una historia de energía para cada fase del ciclo de Calvin. Clasifique los reactivos y productos y preste atención a dónde está la energía al comienzo y al final de la reacción. En este punto, debería poder decir si una reacción es una reacción REDOX (¿tiene NADPH como reactivo o producto?) O si la reacción es endergónica o exergónica (¿se crea o se usa ATP en la reacción?).


¿Cuánto querré morir el próximo trimestre?

Además, tengo facciotti para bis 2a y estoy escuchando algunas cosas bastante malas sobre él. ¿Alguien sabe cómo sobrevivir en su clase? ¿Se curva?

¿Qué tan difícil es el psc 1? Tengo san souci ¿Y cómo está el profesor Lungu?

Editar: No debería haber escrito el título de esa manera. Una muy mala elección de palabras de mi parte.

Si usted o alguien que conoce está pensando en suicidarse, comuníquese con nosotros. Puede encontrar ayuda en una Línea Nacional de Prevención del Suicidio

EE. UU.: 18002738255 Línea de texto de crisis de EE. UU .: 741741 texto INICIO

Trans Lifeline (877-565-8860)

Psc 1 con San souci es realmente relajado !! Acabo de ir a clase y los exámenes y aún así obtuve una A +. Disfruté de su enseñanza. Creo que pondrás la mayor parte de tu esfuerzo en bis 2a y che 2b, que son factibles juntos. Solo tienes que trabajar para ello

¡Gracias! Estuve un poco estresado porque esta carga de cursos es más de la que tomé este trimestre, pero me siento un poco mejor al respecto.

Tuve a Facciotti para el trimestre de invierno de BIS2A el año pasado, y aunque no voy a afirmar que sea el mejor profesor que he tenido, no fue horrible y la clase fue definitivamente razonable para obtener una A en imo. Creo que a la mayoría de la gente le hace tropezar que sus conferencias estén "basadas en aplicaciones" en lugar de enseñar el material directamente y decirle lo que habrá en la prueba.

No estudie demasiado las lecturas y las asignaciones de NB, la mayoría de ellas son un trabajo intenso / conocimiento adicional sobre el material de la conferencia que no necesitará memorizar. Concéntrese en las "grandes ideas" que enfatiza durante las conferencias (reconociendo estructuras de moléculas importantes y cómo se aplican) y menos en simplemente memorizar hechos. Personalmente, encontré esta clase más agradable que la de biología de la escuela secundaria porque me obligó a pensar críticamente sobre lo que estaba aprendiendo en lugar de regurgitar la información sin pensarlo en un examen de mitad de período.

Independientemente de las opiniones de la gente sobre él como profesor, creo que BIS2A con Facciotti ofrece una base sólida de lo que se espera en una clase típica de conferencias universitarias. Ir a una conferencia no es suficiente, si es necesario, haga preguntas durante el horario de oficina y trate de estudiar por su cuenta todos los fines de semana en lugar de abarrotar. Trate las conferencias como una revisión y un complemento y no como una fuente primaria de aprendizaje.


EXPRESIONES DE GRATITUD

Agradecemos a los GTA y ULA por su paciencia con nosotros en la realización de esta investigación, a los asistentes de investigación de pregrado que ayudaron a transformar muchas horas de metraje de video sin procesar en datos para análisis, y a los muchos instructores de Bis2A que han sido fundamentales en las mejoras continuas de los materiales curriculares para este curso. También agradecemos al Dr. Marco Molinaro por su participación en la obtención de fondos para este proyecto. Este trabajo fue financiado por la subvención del Programa de Aceleración del Mercado de Aprendizaje Adaptativo de la Fundación Bill & amp Melinda Gates. Los financiadores no tuvieron ningún papel en el diseño y realización de la recopilación, análisis o interpretación de datos del estudio o en la preparación, revisión o aprobación del artículo.