METABOLISMO EN EL PAÍS DE LAS PREGUNTAS
1.- ¿Cómo y cuándo tiene lugar la descomposición del agua en el proceso de fotosíntesis? ¿Cuáles son sus consecuencias?
La descomposición del agua se da en el tilacoide, más concretamente en el fotosistema 2, donde se encuentra la clorofila P680, la cual al entrar en contacto con la luz se excita y desprende dos electrones. Para que esa clorofila vuelva a su estado de reposo y pueda volver a desprender 2 electrones ha de aceptar dos de los mismos, esto ocurre gracias a la degradación de agua la cual desprende protones para el poder reductor, oxigeno como producto de deshecho y los dos electrones para que la clorofila vuelva a su estado de reposo. 2.- Cloroplastos y fotosíntesis. A) Durante el proceso fotosintético, coexisten un flujo cíclico y un flujo no cíclico de electrones. Exponga brevemente el sentido fisiológico de cada uno de ellos y cuáles son sus componentes principales.
La fase aciclica consiste en la obtención de poder reductor NADPH a partir de La Luz que incide en el fotosistema 1 y 2. También se obtiene ATP en un paso previo a través de la ATP sintetasa.
Esta fase consta de la clorofila P680, plasto quinona, citocromo B, citocromo BF, citocromo F, plasto cianina, clorofila P700 y feredoxina.
La fase cíclica se basa en la obtenci’on de ATP y es un ciclo que mientras haya sol ocurrirá. Consta de la clorofila P700, feredoxina, Citocromo BF (donde se bombean protones para obtener ATP) y en este se obtienen los dos electrones para que la clorofila vuelva a su estado de reposo.
B) Existen algas procarióticas (cianobacterias) que carecen de cloroplastos y sin embargo realizan el proceso fotosintético de forma similar a como lo realizan las plantas superiores. ¿Cómo es posible?
Las cianobacterias poseen tilacoides en su citoplasma con pigmentos fotosintéticos. Estos captan la luz y con ello son capaces de llevar a cabo la fotosíntesis.
3.- Explique brevemente la finalidad que tienen los siguientes procesos: - metabolismo - Respiración celular: La respiración celular es el proceso compuesto por tres fases (glucolisis, ciclo de krebs y cadena transportadora de electrones) por el cual vamos a obtener energía, en total un balance de 38 ATP o 36. En la primera fase se degrada una molécula para obtener 2 de ácido pirúvico, esto ocurre en el citosol, y el proceso se denomina glucolisis, de esta obtenemos un balance final de 1 NADH y 2 ATP, ya que se gastan 2 ATP a la hora de añadir 2 grupos fosfatos. Acto seguido, se transforma el ácido pirúvico en acetil Co-A, dejándonos un balance de 2 NADH, para ya casi terminar, el acetil Co-A se una al ácido oxalacético, y se realiza el ciclo de krebs, dejándonos un balance de 6 NADH, 2 FADH2 y 2 ATP.
Por último, los FADH2 y los NADH llegaran a las crestas mitocondriales, donde darán saltos y se multiplicaran por los saltos que den, el NADH x 3 y el FADH2 x 2, para obtener ATP, y los protones liberados en los complejos protéicos pasan por la ATP-sintetasa y finalmente de juntan con O2 para formas H2O.
El balance final es de 36 o 38 ATP. - Anabolismo - Fotosíntesis: La fotosíntesis es un proceso anab’olico por el cual se obtiene ATP y poder reductor en forma de NADPH. Consiste en dos procesos, la fase oscura y la fase lumínica (la cual se divide a su vez en cíclica y aciclica). En la fase lumínica obtendremos por cada vuelta 1 poder reductor y ATP.
En la fase oscura se usa toda la energía para obtener biomoléculas sencillas, es independiente de la luz, se da en el estroma de el tilacoide y se divide 3 fase, la primera es la captación y fijación de CO2, la segunda fase de reducción de CO2, y la tercera fase de regeneración de la ribulosa. - Catabolismo: Es el proceso de degradación de las moléculas en el cual se obtiene energía. Dicha energía es almacenada en los enlaces de nucleótidos como el ATP, y será útil para los procesos de anabolismo en nuestro cuerpo, y para diversas funciones.
Esta energía se libera gradualmente y en forma de energía quimica, gracias a sus características como;
- La sucesión de reacciones, que se producen en el proceso.
- EL transporte de hidrógenos, en la que los hidrógenos se juntan con protones y se transportan generalmente en el NAD+.
- La cadena transportadora de electrones, donde se produce la energía gracias a saltos por la membrana.
La energía se produce de dos formas, cuando en una molécula se rompen los enlaces, o cuando se produce un cambio electrones que pasan a estar más cerca del núcleo.
En este proceso se dan reacciones de "REDOX" las cuales son de transferencia de electrones, en las que encontramos un agente oxidante (provoca que una sustancia pierda electrones) y un agente reductor (provoca que una sustancia gane electrones).
4.- Defina: Fotosíntesis, fotofosforilación, fosforilación oxidativa y quimiosíntesis.
- Fotosíntesis: La fotosíntesis es un proceso anabólico por el cual se obtiene ATP y poder reductor en forma de NADPH. Consiste en dos procesos, la fase oscura y la fase lumínica (la cual se divide a su vez en cíclica y acíclica). En la fase lumínica obtendremos por cada vuelta 1 poder reductor y ATP.En la fase oscura se usa toda la energía para obtener biomoléculas sencillas, es independiente de la luz, se da en el estroma de el tilacoide y se divide 3 fase, la primera es la captación y fijación de CO2, la segunda fase de reducción de CO2, y la tercera fase de regeneración de la ribulosa.
- Fotofosforilación: Es el proceso por el cual la planta obtiene energía de sol para sus funciones, y esta energía se transforma en energía química.
- Quimiosíntesis: Consiste en la sintesis de ATP a partir de energía que se desprende de reacciones de oxidación de sustancias inorgánicas. Esta está dividida en dos fases, la primera consiste en una fosforilación oxidativa, y la segunda consiste en el ciclo de calvin.
- Fosforilación oxidativa; Es una forma de obtención de energía, se produce comunmente en las crestas de las mitocondrias y en los tilacoides en el caso de las células vegetales. Esta reacción sintetiza ATP a partir de unas enzimas, que provocan que por el interior de ATP sea atravesado por un flujo de protones (H+)
5.- Anabolismo y catabolismo. Citar dos ejemplos de cada uno de estos procesos y en qué orgánulos celulares se producen
Como ejemplos del anabolismo tenemos la fotosíntesis y la quimiosínteisis, la fotosíntesis se produce en los cloroplastos al igual que le quimiosínteisi.
Centrándonos en el catabolismo, como dos ejemplos encontramos la respiración celular que se da en las mitocondrias y las fermentaciones, que se produce en la mitocondria pero no entran en la cadena transportadora de electrones, ya que como resultado final van a darme un ácido, es decir, el producto final es un compuesto orgánico.
6.- Un proceso celular en eucariota genera ATP y NADPH (H) con producción de oxígeno por acción de la luz sobre los pigmentos. ¿De qué proceso se trata? ¿Para qué se utiliza el ATP y el NADPH formados? ¿Participan los cloroplastos (indicar brevemente cómo).
Se trata de la fase luminosa acíclica, y el ATP y el poder reductor obtenidos son utilizados en la fase oscura para la obtención de biomoléculas sencillas.
Los cloroplastos están inmersos en este proceso ya que se dan en los tilacoides, más concretamente en los fotosistemas 1 y 2.
7.- ¿Qué es el ATP? ¿Qué misión fundamental cumple en los organismos? ¿En qué se parece (químicamente a los ácidos nucleicos? ¿Cómo lo sintetizan las células (indicar dos procesos).
El ATP es un nucleótido, formado principalmente por 3 grupos fosfátos, una pentosa y una adenina, actúa como una molécula energética y almacena ATP.
El ATP se puede sintetizar de dos formas, por fosforilación a nivel de sustrato (gracias a la enregía liberada de algunas biomoléculas al romperse sus enlaces) o por fosforilación oxidativa (se da cuando unas enzimas son atravesadas por un flujo de protones H+).
El ATP también puede ser degradado a partir de la desfosforilación, que es una hidrólisis.
Se parece a los ácidos nucleicos por que tienen la misma estructura.
8.- De los siguientes grupos de organismos, ¿Cuáles llevan a cabo la respiración celular? ¿Cuáles realizan la fotosíntesis oxigénica?: algas eucariotas, angiospermas, cianobacterias (cianofíceas), helechos y hongos.
Las algas, angiospermas y las cianobactérias realizan las fotosintesis oxigénica.
Los helechos y hongos realizan la respiración celular.
9.- Del orden de un 50 % de la fotosíntesis que se produce en el planeta es debida a la actividad de microorganismos. Indique en qué consiste el proceso de la fotosíntesis. ¿Cuáles son los sustratos necesarios y los productos finales resultantes?
La fotosíntesis es un proceso anab’olico por el cual se obtiene ATP y poder reductor en forma de NADPH. Consiste en dos procesos, la fase oscura y la fase lumínica (la cual se divide a su vez en cíclica y aciclica). En la fase lumínica obtendremos por cada vuelta 1 poder reductor y ATP.
En la fase oscura se usa toda la energía para obtener biomoléculas sencillas, es independiente de la luz, se da en el estroma de el tilacoide y se divide 3 fase, la primera es la captación y fijación de CO2, la segunda fase de reducción de CO2, y la tercera fase de regeneración de la ribulosa.
La fase luminosa genera ATP y nucleótidos reducidos, y la fase oscura, que tiene lugar en el estroma, y a partir de ATP los nucleótidos reducidos obtenidos en la fase luminosa, se sintetizan moléculas orgánicas.
10.- Describe la fase luminosa de la fotosíntesis y cuál es su aporte al proceso fotosinté- tico global.
La fase luminosa consta de dos fases, la cíclica y la acíclica. La fase luminosa acíclica interviene dos fotosistemas situados en los tilacoides. El fotosistema 2 recibe luz y la clorofila P680 se excita y desprende dos electrones a la plasto quinona, esta cede los electrones a el citocromo B, el cual a su vez los cede a una cadena de transporte electrónico, que los cede finalmente a la clorofila P700 del fotosistema l, la cual los usa para volver a su estado natural. cuando el fotosistema l recibe luz, su clorofila P700, desprende dos electrones a la feredoxina, otra cadena de transporte electrónico, que los cede al NADP+, que toma protones del estroma, y se reduce para formar NADPH.
En la fase luminosa cíclica , sólo interviene el fotosistema l. Inciden dos fotones sobre el fotosistema l, la clorofila P700 libera dos electrones a la feredoxina, y se inicia una cadena de transporte de electrones en el citocromo B-F que impulsa dos protones desde el estroma al interior de tilacoide. La cadena de transporte electrónico, transfiere los dos electrones a la clorofila P700, para volver a su estado natural.
El aporte al proceso fotosintético global, nucleótidos oxidados y ATP, necesarios para realizar la siguiente fase, la fase oscura.
11.- ¿Qué es un organismo autótrofo quimiosintético?
Es aquel organismo que que su tipo de metabolismo es anabólico, y su fuente de carbono es la materia orgánica, y se trata de energía despendida en reacciones químicas.
12.- Define en no más de cinco líneas el concepto de "Metabolismo", indicando su función biológica.
El metabolismo es un conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células, y su principal función es obtener energía y materia (para llevar a cabo las tres funciones vitales), la materia se utiliza para reconstruir y crecer, y la energía para las reacciones.
13.- Indique qué frases son ciertas y cuáles son falsas. Justifique la respuesta: a) Una célula eucariótica fotoautótrofa tiene cloroplastos pero no tiene mitocondrias.
Que sea fotoautotrofa significa que tiene que hace la fotosíntesis por lo que obtiene materia orgánica. Pero necesitará llevar a cabo la respiración celular por lo que tendrá mitocondrias.
Por ello la afirmación es falsa, tiene ambas. b) Una célula eucariótica quimioheterótrofa posee mitocondrias pero no cloroplastos.
Verdadero porque necesita realizar la respiración celular para obtener energía ya que no realiza la fotosíntesis ni la quimiosíntesis. c) Una célula procariótica quimioautótrofa no posee mitocondrias ni cloroplastos.
Verdadero porque los cloroplastos son utilizados para realizar la fotosíntesis y en las celdillas procariotas no hay mitocondrias. d) Las células de las raíces de los vegetales son quimioautótrofas.
Verdadero porque llevan a cabo reacciones químicas y no la fotosíntesis.
14.- Fotosistemas: Conceptos de complejo antena y centro de reacción. Función y localización.
Los fotosistemas son un complejo formado por proteínas transmembranosas que contienen dos partes, un complejo antenja y un centro de reacción.
El complejo antena esta compuesto por pigmentos fotosintéticos que captan la energía luminosa y la transmiten al centro de reacción.
En el centro de reacción se encuentra el pigmento diana, el cual al recibir la energia captada por los otros pigmentos transfiere sus electrones, y así se convierte en el priemr aceptor de electrones.
15.- Compara: a) quimisíntesis y fotosíntesis b) fosforilación oxidativa y fotofosforilación
a) La quimiosíntesis y la fotosíntesis son ambas procesos anabólicos con dos fases, pero la fotosíntesis obtiene el carbono de la atmósfera, y la quimiosíntesis lo obtiene principalmente de la materia orgánica. También destacar que la fotosíntesis se realiza gracias principalmente a la energía lumínica, y la quimiosíntesis gracias a la energía desprendida en reacciones químicas.
16.- La vaca utiliza los aminoácidos de la hierba para sintetizar otras cosas, por ejemplo la albúmina de la leche (lactoalbúmina). Indica si este proceso será anabólico o catabó- lico. Razona la respuesta.
Como bien dice el enunciado, utiliza los aminoácidos para sitetizar otras cosas, sintetizar, al contrario de degradar, significa crear, con lo cual esta creando materia orgánica a partir de los aminoácidos de la hierba, y de paso completarlo diciendo que las enzimas están formadas por aminoácidos, con lo cual esos aminoácidos están formando una enzima que se esta encargando de juntar dos reactivos y de formar un producto, es decir, sintetizar materia orgánica, como se haría en una fotosíntesis, en resumen, un proceso anabólico.
17.- Explica brevemente si la proposición que sigue es verdadera o falsa.
El ATP es una molécula dadora de energía y de grupos fosfatos.
Es falsa, ya que para empezar el ATP no da energía, si no que la transporta, es una moneda energética, la almacena para llevarla a otras reacciones, y no da grupos fosfatos, si no que se desprende un grupo fosfáto tras realizar la desfosforilación.
18.- ¿En qué lugar de la célula y de qué manera se puede generar ATP?
Se puede generar en la glucólisis o en el ciclo de krebs por ejemplo, es decir se generará en el citosol, una vez que se desprende la energía de los enlaces de glucosa, o en las mitocondrias, debido a la cadena transportadora de elctrones, en la cual se desprende mucha energía.
19.- Papel del acetil-CoA en el metabolismo. Posibles orígenes del acetil-CoA celular y posibles destinos metabólicos (anabolismo y catabolismo). Principales rutas metabólicas que conecta.
El acetil-CoA se forma a partir del ácido pirúvico que proviene de la degradación de la glucos, ya que este es impermeable y no puede pasar membranas se ha de transformar, el proceso es;
Ácido pirúvico ------> Acético--------> Acetil-CoA
En este proceso se un CO2, ya que el pirúvico tiene 3 carbonos y el CoA tiene 2, y también se desprende un NADH, pero como se hace dos veces es como si fuese 2NADH.
Esta transformación une la glucolisis con el ciclo de krebs basicamente, ya que sin ella no podría continuar la respiración celular. Por ello pertenece al proceso un catabólico
20.- Esquematiza la glucólisis: a) Indica al menos, sus productos iniciales y finales. b) Destino de los productos finales en condiciones aerobias y anaerobias. c) Localización del proceso en la célula.
Como podemos observar, la glucolisis básicamente consta de una degradación de glucosa, de la caul obtendremos 2 ácido piruvico, este ácido ira dirección al ciclo de krebs en caso aeróbico, en caso anaeróbico ira destinado a fermentaciones como la alcohólica, láctica o acética.
Este proceso se realiza en el citosol, y se da una fosforilación a nivel de sustrato de la glucosa.
21.- Una célula absorbe n moléculas de glucosa y las metaboliza generando 6n moléculas de CO2 y consumiendo O2 .¿ Está la célula respirando ? ¿Para qué? ¿participa la matriz mitocondrial? ¿Y las crestas mitocondriales?.
Si, la célula esta sufriendo un proceso de respiración celular para obtener energía en forma de ATP. En ella, por supuesto, participa la matriz mitocondrial ya que es donde se priduce el ciclo de krebs, y también las crestas mitocondriales, ya que es donde se da la cadena transportador de electrones.
22.- ¿Qué ruta catabólica se inicia con la condensación del acetil-CoA y el ácido oxalacético, y qué se origina en dicha condensación? ¿De dónde provienen fundamentalmente cada uno de los elementos? ¿Dónde tiene lugar esta ruta metabólica?.
Se inicia el ciclo de Krebs con el paso de ácido pirúvico a acetil-CoA, el cual se une a el ácido oxalacético para comenzar el ciclo, la unión de el ácido con el acetil produce ácido cítrico, más tarde se produce el isocitrato, después el ALFA-cetoglutarato, y para terminar el fumato y el malato.
Este ciclo se da en la matriz mitocondrial.
como balnce final de ciclo de krebs obtenemos 3 NADH, 1 FADH y 1 GTP por cada vuelta.
23.- ¿Qué molécula acepta el CO2 en la fotosíntesis? ¿Qué enzima cataliza esta reacción? ¿A qué moléculas da lugar?.
El dióxido de carbono atmosférico entra en el estroma del cloroplasto y allí se una a la ribulosa-1,5-difosfato, gracias a la acción de la enzima rubisco y da lugar a un compuesto inestable de seis átomos de carbono.
24.- Indique cuál es el papel biológico del NAD, NADH + H. en el metabolismo celular. Escriba tres reacciones en las cuáles participe.
El NAD y NADH hacen un proceso de fosforilación oxidativa en la respiración celular y actuan en reacciones de redoz, llevando electrones de una reacción otra, actúa en 3 procesos, la glucólisis, la cadena transportadora de electrones y en el ciclo de krebs.
25.- Explique brevemente el esquema siguiente:
El CO2 se fija a la ribulosa -1,5-difosfato que da lugar a 2 moléculas ácido-3-fosfoglicérico, estos pierden 2 moléculas de ATP y se oxidan 2 moléculas de NADPH obteniendo el ácido-3-fosfoglicérico. Posteriormente se hace uso del ATP y NADH de la fase luminosa y se reduce a gliceraldehído-3-fosfato. Este tiene varias vías : refeneración de la ribulosa-1,5-difosfato, síntesis de almidón, ácidos grasos y aminoácidos o síntesis de glucosa y fructosa.
26.- Bioenergética: a) Defina los conceptos de: fosforilación a nivel del sustrato, fotofosforilación y fosforilación oxidativa. b) ¿En qué niveles celulares se produce cada uno de dichos mecanismos y por qué?
La fosforilación a nivel de sustrato se da gracias a la enregía liberada de algunas biomoléculas al romperse sus enlaces. Se puede generar en la glucólisis o en el ciclo de krebs por ejemplo, es decir se generará en el citosol, una vez que se desprende la energía de los enlaces de glucosa, o en las mitocondrias, debido a la cadena transportadora de elctrones, en la cual se desprende mucha energía.
La fosforilación oxidativa se da cuando unas enzimas son atravesadas por un flujo de protones H+.
La fosforilación oxidatica es una forma de obtención de energía, se produce comunmente en las crestas de las mitocondrias y en los tilacoides en el caso de las células vegetales. Esta reacción sintetiza ATP a partir de unas enzimas, que provocan que por el interior de ATP sea atravesado por un flujo de protones (H+)
La fotofosforilación es el proceso por el cual la planta obtiene energía de sol para sus funciones, y esta energía se transforma en energía química.
27.- Describa el proceso de transporte electrónico mitocondrial y el proceso acoplado de fosforilación oxidativa. Resuma en una reacción general los resultados de ambos procesos acoplados. A la luz de lo anterior, ¿Cuál es la función metabólica de la cadena respiratoria? ¿Por qué existe la cadena respiratoria? ¿Dónde se localiza?.
El proceso de transporte electrónico mitocondrial es la última etapa de la respiración , en este se oxidan las coenzimas reducidas y de esta forma son utilizadas para sintetizar ATP a partir de la energía que contienen.
La cadena transportadora está formada por una serie de moléculas , cada una de estas moléculas aceptan electrones y luego los transfiere a la molécula siguiente mientras que el proceso de fosforilación oxidativa es una fase del proceso de transporte electrónico en el que se produce la unión de un ADP y un grupo fosfato generando así un ATP.
La función de la cadena respiratoria es transportar los electrones. Está formada por grandes complejos proteicos , ubiquinona y citocromo. Se localiza en la matriz mitocondrial.
28.- ¿Qué tipos y cuántas moléculas se consumen y se liberan en cada una de las vueltas de la espiral de Lynen en la B-oxidación de los ácidos grasos?.
Por cada vuelta de la hélice de lynen se libera FADH2 y NADH y se consumen 2 ATP y un FAD.
29.- ¿Cómo se origina el gradiente electroquímico de protones en la membrana mitocondrial interna?
El gradiente electroquimico se origina debido a la diferencia de potencial entre membranas mitocondriales , lo cual provoca que se produzca energía
30.- ¿Cuál es la primera molécula común en las rutas catabólicas de los glúcidos y los lípidos? ¿Cuál es el destino final de dicha molécula en el metabolismo?
La primera molecula común en las rutas catabólicas de los glúcidos y los lípidos es el Acetil-coA. El destino final del Actetil-coA en el metabolismo es llegar al Ciclo de Krebs para producir de ese modo energía, teniendo en cuenta que el acetil proviene de una deshif¡drogenación del ácido pirúvico.
31.- Ciclo de Calvin: concepto, fases y rendimiento neto.
proceso que consiste en la síntesis de compuestos de carbono. En él se distinguen dos procesos principales. Primero comienza con la fijación del dióxido de carbono, este entra en el estroma del cloroplasto y allí se une a la enzima Rubisco. Seguidamente comienza el proceso de reducción del CO2 fijado, mediante el consumo de ATP y NADPH obtenidos en la fase luminosa el ácido 3-fosfoglicérico queda reducido. FInalmente con esta reducción del G3P se pueden seguir a su vez tres vías: el ciclo de las pentosas fosfato, la síntesis de almidón, ácidos grasos y aminoácidos o la síntesis de glucosa y fructosa.
32.- Existe una clase de moléculas biológicas denominadas ATP, NAD, NADP: a) ¿Qué tipo de moléculas son ? (Cita el grupo de moléculas al que pertenecen) ¿Forman parte de la estructura del ADN o del ARN?.
Son nucleótidos encargados de almacenar y transportar energía, por ello están relacionadas con los ácidos nucleicos, ya que están formados por los mismos elementos (3 grupos fosfatos, una pentosa y por bases nitrogenadas) b) ¿Qué relación mantienen con el metabolismo celular? (Explícalo brevemente).
son las llamadas monedas energéticas, se encargan de transportar la energía liberada de una a reacción a otra, y pueden estar en forma reducida y en forma oxidada, dependiendo de si captan electrones o los liberan, así podemos identificar una molécula llena de energía y una libre de energía.
34.- Balance energético de la degradación completa de una molécula de glucosa.
35.- La siguiente molécula representa el acetil CoA: H3 C-CO-S-CoA. a) ¿En qué rutas metabólicas se origina y en cuáles se utiliza esta molécula?.
Se origina en la deshidrogenación del ácido pirúvico, y se utiliza en el ciclo de krebs.
b) De los siguientes procesos metabólicos: Glucogénesis, fosforilación oxidativa y B-oxidación, indica: - Los productos finales e iniciales. - Su ubicación intracelular.
-Gluconeogénesis: El producto inicial es el ácido pirúvico y el final la glucosa y su ubicación en las mitocondrias y la matriz
-Fosforilación oxidativa: Los productos iniciales son ADP + Pi y los finales ATP y sucede en la membrana interna de la mitocondria, en las crestas mitocondriales
-B-oxidación: Los productos iniciales son Ácidos grasos, NAD+, FAD+ y los finales Acetil-Co-A, NADH + H+ y FADH2 y se produce en la matriz mitocondrial. b) Explica con un esquema cómo se puede transformar un azúcar en una grasa ¿Pueden los animales realizar el proceso inverso? 29
El acetil-Co-A en los mamíferos no puede convertirse en piruvato y como consecuencia los mamíferos son incapaces de transformar lípidos en azúcares porque carece de las enzimas.
36.- En el siguiente diagrama se esquematiza el interior celular y algunas transformaciones de moléculas que se producen en diferentes rutas metabólicas: a) ¿Qué es el metabolismo? ¿Qué entiendes por anabolismo y catabolismo? ¿Cómo se relacionan el anabolismo y el catabolismo en el funcionamiento de las células? ¿Qué rutas distingues? (Cita sus nombres e indica, si existen, cuáles son los productos inicial y final de cada una de ellas). b) ¿Qué compartimentos celulares intervienen en el conjunto de las reacciones? (Indica el nombre de los compartimentos y la reacción que se produce en cada uno de ellos).
Metabolismo: Se encarga de la transformación de unas biomoléculas en otras con el fin de obtener energía y materia para llevar a cabo las funciones vitales.
Anabolismo: Se encarga de la construcción molecular. Transforma moléculas sencillas en otras más complejas.
Catabolismo: Sintetiza moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas. En este proceso se libera energía.
El anabolismo y el catabolismo están relacionados ya que los productos de una reaciión anabólica o catabólica pueden ser los reactivos de la otra.Se distingue la Glucólisis ya que a partie de la glucosa se obtiene Ácido Pirúvico. La decarboxilación oxidativa ya que del Piruvato obtenemos Acetil-coA. Fermentaciones ya que a partir del Piruvato se obtiene lactato. El ciclo de krebs ya que aparece el ácidooxalacético y el Acetil-coA. Finalmente la cadena respiratoria.
40.abolismo celular: -Define los conceptos de metabolismo, anabolismo y catabolismo. -¿Son reversibles los procesos anabólicos y catabólicos? Razone la respuesta. -El ciclo de Krebs es una encrucijada metabólica entre las rutas catabólicas y las rutas anabólicas? ¿Por qué?
Metabolismo: Se encarga de la transformación de unas biomoléculas en otras con el fin de obtener energía y materia para llevar a cabo las funciones vitales.
Anabolismo: Se encarga de la construcción molecular. Transforma moléculas sencillas en otras más complejas.
Catabolismo: Sintetiza moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas. En este proceso se libera energía.
Los procesos anabólicos y catabólicos sí son reversibles ya que la mayoría de los reactivos utilizados en el catabolismo pueden conseguirse por medio de procesos anabólicos al igualque lios productos anabólicos son los reactivos de los procesos catabólicos aunque estos siguen distintas vías.
El ciclo de krebs sí es una encrucijada metabólica ya que puede ser llevado a cabo tanto en procesos catabólicos ( Boxidación) como en anabólicos con el fin de conseguir diversos rpoductos.
37.- Indique el rendimiento energético de la oxidación completa de la glucosa y compá- relo con el obtenido en su fermentación anaerobia. Explique las razones de esta diferencia.
En la oxidación completa de la glucosa se obtienen 36 o 38 ATP dependiendo del tipo de célula, sin embargo en la fermentación solamente se obtienen 2 moléculas de ATP. Esto ocurre porque el proceso de la fermentación no comprende la cadena transportadora de electrones.
38.- ¿En qué orgánulos celulares tiene lugar la cadena de transporte de electrones , uno de cuyos componentes son los citocromos? ¿Cuál es el papel del oxígeno en dicha cadena? ¿Qué seres vivos y para qué la realizan?.
La cadena de transporte de electrones tiene lugar en las mitocondrias. En dicha cadena el oxígeno actúa como oxidante. La llevan a cabo los organismos aerobios para obtener energía.
39.- En el ciclo de Krebs o de los ácidos tricarboxílicos: -¿Qué tipos principales de reacciones ocurren?. - ¿Qué rutas siguen los productos liberados?.
Las reacciones que se dan principalmente son de oxidación-reducción.El NADH y el FADH2 continúan hacia la cadena transportadora de electrones. El GTP ya es moneda energética y el CO2 se libera.Las enzimas oxidadas NADH y FADH2 serán untilizadas en la cadena transportadora de electrones para obtener finalmente ATP.
40. Metabolismo celular: -Define los conceptos de metabolismo, anabolismo y catabolismo. -¿Son reversibles los procesos anabólicos y catabólicos? Razone la respuesta. -El ciclo de Krebs es una encrucijada metabólica entre las rutas catabólicas y las rutas anabólicas? ¿Por qué?
Metabolismo: Se encarga de la transformación de unas biomoléculas en otras con el fin de obtener energía y materia para llevar a cabo las funciones vitales.
Anabolismo: Se encarga de la construcción molecular. Transforma moléculas sencillas en otras más complejas.
Catabolismo: Sintetiza moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas.
Los procesos anabólicos y catabólicos sí son reversibles ya que la mayoría de los reactivos utilizados en el catabolismo pueden conseguirse por medio de procesos anabólicos al igualque lios productos anabólicos son los reactivos de los procesos catabólicos aunque estos siguen distintas vías.El ciclo de krebs sí es una encrucijada metabólica ya que puede ser llevado a cabo tanto en procesos catabólicos ( Boxidación) como en anabólicos con el fin de conseguir diversos rpoductos.
41. Quimiosíntesis: Concepto e importancia biológica.
Consiste en la sintesis de ATP a partir de energía que se desprende de reacciones de oxidación de sustancias inorgánicas. Esta está dividida en dos fases, la primera consiste en una fosforilación oxidativa, y la segunda consiste en el ciclo de calvin.
42. Importancia de los microorganismos en la industria. Fermentaciones en la preparación de alimentos y bebidas. Fermentaciones en la preparación de medicamentos.
La fermentación y la respiración celular son dos tipos de catabolismo. Ambas son reacciones de degradación y su objetivo es la obtención de energía. En la respiración interviene la cadena transportadora de electrones que permite transferir electrones a un aceptor inorgánico. En función del agente oxidante se distingue la respiración aerobia, donde el último aceptor es el oxígeno, y la anaerobia, donde el agente no es el oxigeno si no iones como el ion nitratoEn la fermentación por el contrario no interviene la cadena transportadora de electrones, lo que impide transferir los electrones de la materia orgánica inicial a la de un compuesto inorgánico, siendo el producto final siempre un compuesto orgánico La productividad a la hora de obtener energía es mucho mayor en la respiración (38/36 ATP) que en la fermentación (2ATP)
43. Fermentaciones y respiración celular. Significado biológico y diferencias.
La fermentación y la respiración celular son dos tipos de catabolismo. Ambas son reacciones de degradación y su objetivo es la obtención de energía. En la respiración interviene la cadena transportadora de electrones que permite transferir electrones a un aceptor inorgánico. En función del agente oxidante se distingue la respiración aerobia, donde el último aceptor es el oxígeno, y la anaerobia, donde el agente no es el oxigeno si no iones como el ion nitrato
En la fermentación por el contrario no interviene la cadena transportadora de electrones, lo que impide transferir los electrones de la materia orgánica inicial a la de un compuesto inorgánico, siendo el producto final siempre un compuesto orgánico
La productividad a la hora de obtener energía es mucho mayor en la respiración (38/36 ATP) que en la fermentación (2ATP)
44. A) En la figura se indican esquemáticamente las actividades más importantes de un cloroplasto. Indique los elementos de la figura representados por los números 1 a 8.
1- CO2
2- Ribulosa-1,5-difosfato
3- ADP+P
4- ATP
5- NADPH
6- NADP+
7- H2O
8- O2
B) Indique mediante un esquema, qué nombre reciben las distintas estructuras del cloroplasto. ¿En cuál de esas estructuras tiene lugar el proceso por el que se forman los elementos 4 y 6 de la figura? ¿Dónde se produce el ciclo de Calvin?
El 4 y el 6 están en estroma, que es donde se produce también el ciclo de Calvin, en el proceso de la fotosíntesis, en la fase oscura de esta.
C) ) Explique brevemente (no es necesario que utilice formulas) en qué consiste el ciclo de Calvin.
El ciclo de Calvin consiste en producir moléculas complejas a partir de CO2 y H2O, y con el aporte energético de la fase luminosa.
45. A) la figura representa esquemáticamente las actividades más importantes de una mitocondria. Identifique las sustancias representadas por los números 1 a 6.
1- Ácido pirúvico
2- Acetil CoA
3- ADP
4- ATP
5- NADH
6- O2 B) La utilización de la energía liberada por la hidrólisis de determinados enlaces del compuesto 4 hace posible que se lleven a cabo reacciones energéticamente desfavorables. Indique tres procesos celulares que necesiten el compuesto 4 para su realización
La glucólisis, la entrada de ácido pirúvico en la matriz mitocondrial y en la fotosíntesis. C) En el esquema, el compuesto 2 se forma a partir del compuesto 1 , que a su vez, proviene de la glucosa. ¿Sabría indicar otra sustancia a partir de la cual se pueda originar elcompuesto 2?
El acetil-CoA se puede originar también a partir de otra sustancia como como un ácido graso en la betaoxidación de los ácidos grasos.
46. a) El Esquema representa un cloroplasto ¿Qué denominación reciben los elementos indicados por los números 1-7?
1-espacio intermembranoso
2-membrana interna
3-membrana externa
4-tilacoide del estroma
5-ADN plastidial
6-ribosoma
7-tilacoide de gránulos b) En los cloroplastos, gracias a la luz, se producen ATP y NADPH. Indique esquemáticamente, como se desarrolla este proceso
En la fase luminosa se obtiene ATP y NADH (16 ATP y 12 NADPH en la acíclica y 2ATP en la cíclica). Dependiendo de la molécula que se desee construir obtenemos una cantidad u otra. Para ello se hidrolizan un número determinado de moléculas de agua y en el ciclo de calvin de la fase oscura se dan tantas vueltas como átomos de carbono tenga la molecula deseada.Imagen propia c) Las moléculas de ADN de los cloroplastos y las mitocondrias son mucho más pequeñas que las bacterias. ¿Contradice este hecho la hipótesis de la endosimbiosis sobre el origen de las células eucarióticas?
La teoría endosimbiótca defiende que las mitocondrias y los cloroplastos evolucionaron a partir de bacterias que fueron fagocitadas por una célula eucariótica ancestral.
No lo contradice porque al fusionarse el ADN de la célula inicial y el ADN de las mitocondriasn y cloroplastos el tamaño aumenta.
47. El Esquema (misma figura de la página anterior) representa un cloroplasto ¿Qué denominación reciben los elementos indicados por los números 1-7?
1- Espacio intermembranoso
2- Membrana interna
3- Membrana externa
4-Tilacoides del estroma
5- ADN
6- Estroma
7- Tilacoides de grana a) En el interior de este cloroplasto hay almidón. Explique, mediante un esquema, como se forma la glucosa que lo constituye.
La glucosa se forma por medio del proceso de la gluconegénesis. El siguiente esquema se muestra esquematizada b) Indique tres similitudes entre cloroplastos y mitocondrias.
Ambos son orgánulos celulares presentes en células eucariotas, presentan doble membrana, ADN, ribosomas y enzimas. Además de ello, son transductores de energía.
48.a) El esquema representa un a mitocondria con diferentes detalles de su estructura. Identifique las estructuras numeradas 1 a 8.
1- Matriz mitocondrial
2- Cresta mitocondrial
3- Ribosoma
4- Membrana mitocondrial interna
5- Membrana mitocondrial externa
6- Espacio intermembranoso
7- Complejo I
8- Complejos activos de la cadena transportadora de electrones b) Indique dos procesos de las células eucariotas que tengan lugar exclusivamente en las mitocondrias y para cada uno de ellos establezca una relación con una de las estructuras indicadas en el esquema.
El ciclo de Krebs y cadena transportadora de electrones, ambos procesos constituyen la respiración celular, el ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz mitocondrial y el transporte de electrones en la cadena respiratoria tiene lugar en las crestas de la membrana mitocondria interna c) Las mitocondrias contienen ADN. Indique dos tipos de productos codificados por dicho ADN
El ADN mitocondrial codifica 2 ARN ribosómicos y 13 ARN transferentes
