Preguntas metabolismo
1.- ¿Cómo y cuándo tiene lugar la descomposición del agua en el proceso de fotosíntesis? ¿Cuáles son sus consecuencias?
La fotólisis del agua tiene lugar durante la fase luminosa acíclica de la fotosíntesis. Al inducir la luz sobre el fotosistema II, su pigmento diana, la clorofila P680, se excita y cede dos electrones al primer aceptor de electrones y para reponer los dos electrones perdidos se produce la hidrólisis del agua. Como resultado se produce una diferencia de potencial electroquímico entre las dos caras de la membrana del tilacoide. Este gradiente hace que los protones salgan por la ATP-sintetasa y se produzca la síntesis de ATP.
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 luminosa puede presentarse en dos modalidades, una fase acíclica y una fase cíclica. En la primera intervienen los fotosistemas I y II, y en la segunda, solo en fotosistema I. Además en ambas intervienen la ATP-sintetasa y una cadena de transporte electrónico. El sentido de este proceso fotosintético es la producción de ATP, que será necesitado en la siguiente fase, la fase oscura.
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?
Es posible porque a pesar de que carecen de cloroplastos poseen tilacoides en su citoplasma, con los pigmentos fotosintéticos, responsables de realizar la fotosíntesis.
3.- Explique brevemente la finalidad que tienen los siguientes procesos: - metabolismo - Respiración celular - Anabolismo - Fotosíntesis - Catabolismo.
Metabolismo: obtener materia y energía para llevar a cabo las funciones vitales.
Respiración celular: obtener energía en forma de ATP, además de dióxido de carbono y agua.
Anabolismo: obtener moléculas orgánicas complejas a partir de moléculas sencillas.
Fotosíntesis: obtener materia orgánica a partir de inorgánica, además de oxígeno.
Catabolismo: obtener moléculas sencillas a partir de moléculas orgánicas complejas.
4.- Defina: Fotosíntesis, fotofosforilación, fosforilación oxidativa y quimiosíntesis.
Fotosíntesis: proceso de conversión de la energía luminosa procedente del sol en energía química, que queda almacenada en moléculas orgánicas. Este proceso es posible gracias a los pigmentos fotosintéticos, que son moléculas capaces de captar la energía luminosa y utilizarla para activar alguno de sus electrones y transferirlo a otros átomos. De este modo, dan inicio a una serie de reacciones químicas que constituyen la fotosíntesis.
Fotofosforilación: proceso que tiene lugar en la fase luminosa de la fotosíntesis, tanto en su fase acíclica como en la cíclica, y que consiste en la obtención del ATP y agua, a partir de un grupo fosfato y un ADP.
Fosforilación oxidativa: proceso que tiene lugar durante la respiración celular, más concretamente durante el transporte de electrones en la cadena respiratoria. Donde las ATP-sintetasas producen la unión de un ADP y un grupo fosfato generando así un ATP.
Quimiosíntesis: proceso que consiste en la síntesis de ATP a partir de la energía que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas. Los organismos que realizan estos procesos se denominan quimioautotrófos o quimiolitrotofos.
5.- Anabolismo y catabolismo. Citar dos ejemplos de cada uno de estos procesos y en qué orgánulos celulares se producen.
Anabolismo, dos ejemplos de este proceso son la fotosíntesis y la quimiosíntesis. La fotosíntesis se produce generalmente en los tilacoides de los cloroplastos, donde se encuentran los pigmentos fotosintéticos, pero en cambio las bacterias que realizan la fotosíntesis anoxigénica, carecen de cloroplastos y de tilacoides, por lo realizan la fotosíntesis en unos orgánulos, denominados clorosomas. La quimiosíntesis se producen el interior de las bacterias.
Catabolismo, dos ejemplos de este proceso son la respiración celular y la fermentación. La respiración celular ocurre en mitocondrias y en el citosol, y la fermentación tiene lugar en el interior de ciertas levaduras y bacterias. Y también ocurre en el tejido muscular e los animales si no les llega suficiente oxígeno a las células.
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 cíclica de la fotosíntesis, el ATP y el NADPH formados en la fase luminosa de la fotosíntesis, se emplean para obtener energía, en forma de ATP, para poder posteriormente formar materia orgánica en la fase oscura a partir de moléculas inorgánicas.
Si que intervienen los cloroplastos, ya que es en ellos donde se produce la fotosíntesis, tanto la fase oscura como la luminosa.
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 o adenosín-trifosfato es un nucleótido que actúa en el metabolismo como molécula energética. La misión fundamental que tiene en los organismos es su capacidad de ceder y almacenar energía, necesaria para realizar las funciones vitales, por lo cual es considerado como moneda energética de la célula. Se parece químicamente a los ácidos nucleicos en su composición ya que contiene un grupo pentosa, la ribosa, una base nitrogenada, la adenina, y tres ácidos fosfóricos.
La síntesis de ATP se realiza de dos formas distintas a través de una fosforilación a nivel de sustrato o por una reacción enzimática con ATP-sintetasas.
1.Fosforilación a nivel de sustrato: gracias a la energía liberada de una biomolécula, al romperse alguno de sus enlaces ricos en energía. Por ejemplo, la glucólisis
2.Reacción enzimática con ATP-sintetasas: en las crestas de las mitocondrias y los tilacoides de los cloroplastos, estas enzimas sintetizan ATP cuando su interior es atravesado por un flujo de protones, por ejemplo, en la cadena transportadora de electrones. Fotofosforilación
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.
La respiración celular la llevan a cabo todos los organismos.
La fotosíntesis oxigénica la llevan a cabo las algas eucariotas, las angiospermas, las cianobacterias y los helechos.
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 el proceso de conversión de la energía luminosa procedente del sol en energía química, que queda almacenada en moléculas orgánicas. Este proceso es posible gracias a los pigmentos fotosintéticos, estos son moléculas capaces de captar la energía luminosa y utilizarla para activar alguno de sus electrones y transferirlo a otros átomos. De este modo, dan inicio a una serie de reacciones químicas que constituyen la fotosíntesis. La cual consta de dos fases: la fase luminosa, que tiene lugar generalmente en los tilacoides y en la cual a partir de energía luminosa se genera ATP y nucleótidos reducidos, y la fase oscura, que tiene lugar en el estroma, y en la cual a partir de ATP y de los nucleótidos reducidos que se han obtenido en la fase luminosa, se sintetizan moléculas orgánicas.
10.- Describe la fase luminosa de la fotosíntesis y cuál es su aporte al proceso fotosintético global.
11.- ¿Qué es un organismo autótrofo quimiosintético?
Son aquellos organismos que transforman la moléculas inorgánicas en moléculas orgánicas sencillas a partir de un proceso denominado, quimiosíntesis, en el cual la energía para realizar el proceso se obtiene de las reacciones de oxidación.
12.- Define en no más de cinco líneas el concepto de "Metabolismo", indicando su función biológica.
El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se dan en el interior de la célula y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras, con la finalidad de obtener energía y materia, necesaria para realizar las funciones vitales, desarrollarse, y renovar la estructura propia de cada individuo.
13.- Indique qué frases son ciertas y cuáles son falsas. Justifique la respuesta:
a) Una célula eucariótica fotoautótrofa tiene cloroplastos pero no tiene mitocondrias.
Falso, las células eucariotas realizan la respiración celular, por lo que presentan mitocondrias.
b) Una célula eucariótica quimioheterótrofa posee mitocondrias pero no cloroplastos.
Verdadero, no presenta cloroplastos porque no realiza la fotosíntesis.
c) Una célula procariótica quimioautótrofa no posee mitocondrias ni cloroplastos.
Verdadero, no presenta mitocondrias ya que es una célula procariota y no tiene cloroplastos porque no realiza la fotosíntesis.
d) Las células de las raíces de los vegetales son quimioautótrofas.
Falso, son fotoautótrofas porque realizan la fotosíntesis.
14.- Fotosistemas: Conceptos de complejo antena y centro de reacción. Función y localización
Un fotosistema es un complejo formado por proteínas transmembranosas que contienen pigmentos fotosintéticos y forman dos subunidades funcionales: el complejo captador de luz antena y el centro de la reacción.
El complejo captador de luz o antena, es una estructura que contiene a los pigmentos fotosintéticos, encargados de captar la energía luminosa y transmitirla hasta el centro de reacción.
El centro de reacción es una estructura formada por dos moléculas esenciales, como son el pigmento diana, encargado de recibir la energía y transferirla a la otra molécula esencial, denominada el primer aceptor de electrones, que cederá los electrones a otra molécula externa.
15.- Compara: a) quimisíntesis y fotosíntesis b) fosforilación oxidativa y fotofosforilación.
a)Tanto la fotosíntesis como la quimiosíntesis son procesos anabólicos,que se diferencia en la fuente de la que reciben la energía, por una parte en la fotosíntesis la energía la recibe del sol y por otra parte en la quimiosíntesis la energía procede de la que desprenden las reacciones de oxidación.
b) Las diferencias entre la fosforilación oxidativa y la fotofosforilación es que la fotofosforilación se da en el anabolismo, y en ella se produce la oxidación de agua y oxígeno con NADP, además depende de la energía lumínica. Por otro lado en la fotofosforilación oxidativa se da en el catabolismo y se produce el proceso a la inversa, se reduce el oxígeno a agua gracias a los electrones cedidos por el NADH y el FADH2. Cabe destacar como semejanza que ambos procesos producen ATP.
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 catabólico. Razona la respuesta.
Es un proceso anabólico porque a partir de un molécula sencillas, como son en este caso los aminoácidos de la la hierba, se obtiene otra moléculas más complejas como es la lactoalbúmina.
17.- Explica brevemente si la proposición que sigue es verdadera o falsa. El ATP es una molécula dadora de energía y de grupos fosfatos.
Verdadero, ya que el ATP es una molécula que almacena y cede energía gracias a sus dos enlaces éster-fosfóricos. Cuando esta se hidroliza, se rompe el último enlace éster-fosfórico por un proceso de desfosforilación, y se produce ADP, ácido fosfórico y energía.
18.- ¿En qué lugar de la célula y de qué manera se puede generar ATP?
En las mitocondrias se puede generar ATP por medio de la glucólisis y de la cadena transportadora de electrones. Y Además también se puede obtener ATP en los cloroplastos por medio de los procesos de la fotosíntesis.
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 utiliza en el catabolismo y anabolismo de los lípidos, además de ser imprescindible en el ciclo de Krebs. Este se origina cuando el acetato se une a una coenzima A. Además también se produce mediante la B-oxidación de los ácidos grasos, la gluconeogénesis, con la síntesis de los ácidos grasos y con la síntesis de aminoácidos.
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.
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?
La célula está realizando la respiración ya que a partir de moléculas complejas obtiene moléculas sencillas y energía. La función de la respiración es la obtención de energía. Participa tanto la matriz mitocondrial como las crestas mitocondriales, ya que es en la matriz mitocondrial donde se produce el ciclo de Krebs y en las crestas mitocondriales donde se produce la cadena transportadora 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, y la condensación de ambos produce ácido cítrico. El acetil-CoA proviene del ácido pirúvico, transformado por el piruvato deshidrogenasa. Y el ácido oxalacético es producto del mismo ciclo de Krebs. Esta ruta metabólica tiene lugar en la matriz mitocondrial.
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 donde se une a la ribulosa-1,5-difosfato gracias a la enzima rubisco, dando lugar a un compuesto inestable de seis carbonos que se disocia en el ácido-3-fosfoglicérico que será reducido al gliceraldehído-3-fosfato.
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 el NADH + H son coenzimas quee permiten obtener energía para realizar el metabolismo. Aparecen en procesos como el ciclo de Krebs, la glucólisis, el transporte de electrones o en la hélice de Lynen.
25.- Explique brevemente el esquema siguiente:
En el siguiente esquema muestra el ciclo de Calvin de forma resumida, el cual se produce en la fase oscura de la fotosíntesis. Para comenzar, el CO2 se fija a la ribulosa-1,5-difosfato. Seguidamente tras algunas reacciones da lugar 2 moléculas ácido-3-fosfoglicérico. Estos gastan 2 moléculas de ATP y se oxidan 2 moléculas de NADPH obteniendo un ácido-3-fosfoglicérico. Seguidamente se hace uso del ATP y el NADH de la fase luminosa y se reduce a gliceraldehido-3-fosfato. Este puede a su vez seguir tres vías: regeneración de la ribulosa-1,5-difosfato, síntesis de almidón, de ácidos grasos y de 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?
Fosforilación a nivel de sustrato, consiste en la formación de ATP gracias a la energía liberada de una biomolécula al romperse alguno de sus enlaces ricos en energía. Ocurre, por ejemplo, en la glucólisis y en el ciclo de Krebs.
Fosforilación oxidativa: proceso que tiene lugar durante la respiración celular, más concretamente durante el transporte de electrones en la cadena respiratoria. Donde las ATP-sintetasas producen la unión de un ADP y un grupo fosfato generando así un ATP. Se produce en las mitocondrias
Fotofosforilación: proceso que tiene lugar en la fase luminosa de la fotosíntesis, tanto en su fase acíclica como en la cíclica, y que consiste en la obtención del ATP y agua, a partir de un grupo fosfato y un ADP. Se produce en los cloroplastos
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 transporte de electrones es un proceso que consta de seis componentes, cuatro complejos proteicos, una molécula lipídica, la ubiquinona y una proteína, la citocromo c. Cuya función es aceptar electrones de la molécula anterior y luego transferirlos a la siguiente.
La fosforilación oxidativa es un proceso cuya función es la síntesis de ATP a través de las ATP- sintetasas, provocando la unión de un ADP con un grupo fosfato, para generar ATP.
Su función es la obtención de energía de las coenzimas reducidas. La cadena respiratoria es necesaria para poder obtener energía de los productos reductores ( NADH, FADH2). Se localiza en las crestas mitocondriales.
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?.
En cada una de las vueltas de la hélice de lynen se produce un FADH2 y un NADH que pasa a la cadena transportadora de electrones y un Acetil-coA que pasa al ciclo de krebs. Además se consume 2 ATP y un FAD.
29.- ¿Cómo se origina el gradiente electroquímico de protones en la membrana mitocondrial interna?
El gradiente electroquímico se crean mediante el proceso de quimiosmosis, mediante la energía perdida de los electrones se utiliza para bombear protones al exterior, pasando al espacio intermembranoso, donde se acumulan, hasta que su concentración es elevada y vuelven a la matriz mitocondrial por la ATP-sintetasas.
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 molécula común es la dihidroxiacetona-3-fosfato.
El destino final es conseguir ATP en el ciclo de Krebs.
31.- Ciclo de Calvin: concepto, fases y rendimiento neto.
El ciclo de calvin es un proceso cíclico que consta de una serie de procesos bioquímicos en los que se crean moléculas orgánicas más complejas, en el estroma de los cloroplastos. Este ciclo comienza con la ribulosa-1,5-difosfato que gracias a la enzima rubisco capta CO2 para formar una serie de compuestos inestables de 6 átomos de carbono. Este ciclo sigue hasta llegar al gliceraldehído-3-fosfato el cual puede tomar tres caminos, 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?. b) ¿Qué relación mantienen con el metabolismo celular? (Explícalo brevemente).
Son coenzimas (moléculas oxidadas).
No forman parte ni de la estructura del ADN ni del ARN, son parte de la fracción no polipeptídica de las holoenzimas.
En el metabolismo celular las coenzimas NAD Y NADP, son coenzimas de oxidación y reducción, ya que se encargan de transportar electrones y protones. Y el ATP es una coenzima de transferencia, estas se encargan de transportar radicales, el ATP transporta grupos fosfato.
34.- Balance energético de la degradación completa de una molécula de glucosa.
En la glucólisis se obtienen 2 ATP y 2 NADH multiplicada por 3 en la cadena respiratoria obteniendo así 6 moléculas de ATP más.
Después, en el paso de ácido pirúvico a acetil-CoA se obtienen 2 NADH multiplicada por 3 en la cadena respiratoria obteniendo así 6 moléculas de ATP. A continuación, ocurre el ciclo de Krebs en el que se obtiene 2 GTP multiplicado por uno en la cadena respiratoria obteniendo 2 ATP, 6 NADH multiplicada por 3 en la cadena respiratoria obteniendo así 18 moléculas ATP, 2 FADH multiplicado por 2 obtenemos 4 ATP.
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?.
Esta molécula se origina en la descarboxilación oxidativa y en la beta-oxidación de los ácidos grasos. Esta es utilizada en los procesos del ciclo de krebs y en la síntesis de ácidos grasos.
b) De los siguientes procesos metabólicos: Glucogénesis, fosforilación oxidativa y Boxidación, indica: - Los productos finales e iniciales. - Su ubicación intracelular.
Gluconeogénesis: El producto inicial es el ácido pirúvico y el final la glucosa. Se localiza en las mitocondrias y la matriz.
Fosforilación oxidativa: Los productos iniciales son ADP + Pi y los finales ATP. Se produce en las crestas mitocondriales.
B-oxidación: Los productos iniciales son ácidos grasos, NAD+, FAD y los finales el Acetil-Co-A, NADH + H+ y FADH2. Se ubica en la matriz mitocondrial.
c) Explica con un esquema cómo se puede transformar un azúcar en una grasa ¿Pueden los animales realizar el proceso inverso?
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).
Metabolismo, conjunto de procesos por los cuales se obtienen materia y energía, para poder realizar así las funciones vitales.
El catabolismo es la transformación de moléculas orgánicas complejas en sencillas donde se libera energía y en camino el anabolismo es la síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir de otras sencillas donde se requiere energía.
El anabolismo y el catabolismo están relacionados ya que ambos procesos son complementarios. Se distingue la glucólisis, cuyo producto inicial es un polisacárido y el final el ácido pirúvico. La fermentación, que tiene como producto inicial la glucosa y como producto final el indol, hidrógeno, CO2, etanol, etc. Y el ciclo de krebs, cuyo producto inicial es el ácido oxalacético y los productos finales son el NADH, FADH2 y GTP.
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).
Cloroplastos: fotosíntesis.
Estroma: ciclo de Calvin.
Mitocondrias:ciclo de Krebs, quimiósmosis, fosforilación oxidativa
Citosol: glucólisis
37.- Indique el rendimiento energético de la oxidación completa de la glucosa y compárelo con el obtenido en su fermentación anaerobia. Explique las razones de esta diferencia.
El rendimiento energético de una molécula de glucosa es de 36/38 ATP, en cambio en la fermentación solo obtenemos 2 ATP. La causa de esta diferencia es que en la fermentación sólo se produce el proceso de glucólisis (donde se producen 2 ATP), y las coenzimas resultantes de NADH se usan para volver a realizar la fermentación transformandolas en su forma reducida, por lo que no pasan a la cadena respiratoria como es en el caso de la glucosa, de ahí la diferencia del aporte energético.
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?.
En las mitocondrias. El papel del oxígeno en dicha cadena es la de aceptor de electrones.
La respiración celular la realizan todos los seres vivos que poseen células eucariotas, para obtener energía y así poder realizar las funciones vitales.
39.- En el ciclo de Krebs o de los ácidos tricarboxílicos: -¿Qué tipos principales de reacciones ocurren?. - ¿Qué rutas siguen los productos liberados?.
Ocurren reacciones de oxidación.
El acetil-CoA (4C) se une al ácido oxalacético (2C) para formar ácido cítrico (6C), a lo largo del ciclo de Krebs se van perdiendo CO2, hasta volver a obtener ácido oxalacético. Además de 3 NADH2, 1 FADH y 1 GTP.
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: conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células y que conducen a la transformación de unas biomoléculas y otras con el fin de obtener materia y energía para llevar a cabo las funciones vitales. Catabolismo: procesos de transformación de moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas liberando energía, en forma de ATP. Anabolismo: proceso de transformación de moléculas inorgánicas sencillas a moléculas orgánicas complejas utilizando energía, en forma de ATP.
Los procesos anabólicos y catabólicos, si que son reversibles, ya que las moléculas orgánicas pueden ser formadas o destruidas.Pero algunos pasos no son exactamente iguales, porque no están catalizados por las mismas enzimas, y se siguen vías diferentes para llegar al mismo compuesto.
El ciclo de krebs sí es una encrucijada metabólica ya que puede ser llevado a cabo tanto en procesos catabólicos como en anabólicos con el fin de conseguir diversos productos.
41. Quimiosíntesis: Concepto e importancia biológica.
Quimiosíntesis: proceso que consiste en la síntesis de ATP a partir de la energía que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas. Los organismos que realizan estos procesos se denominan quimioautotrófos o quimiolitrotofos.
42. Importancia de los microorganismos en la industria. Fermentaciones en la preparación de alimentos y bebidas. Fermentaciones en la preparación de medicamentos.
Los microorganismos son importantes en las industrias ya que llevan a cabo diversas fermentaciones necesarias para realizar ciertos productos comerciales como son el vino o el queso. También algunos medicamentos son producto de fermentaciones, como por ejemplo algunos antibióticos.
43. Fermentaciones y respiración celular. Significado biológico y diferencias.
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 fórmulas) en qué consiste el ciclo de Calvin.
En el ciclo de calvin 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.
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 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 el compuesto 2?
En el catabolismo de los lípidos obtenemos acetil-CoA.
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 grana
b) En los cloroplastos, gracias a la luz, se producen ATP y NADPH. Indique esquemáticamente, como se desarrolla este proceso.
El ATP y el NADPH se obtienen en la fase luminosa , más concretamente se producen en 16 ATP en la fase luminosa acíclica y 2 ATP en la fase luminosa cíclica. Se obtienen también 12 moléculas de NADPH.
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?
No, ya que el tamaño no influye en esta teoría. La teoría endosimbiótica dice que los cloroplastos y las mitocondrias se formaron por la simbiosis de una bacteria con una célula, y por tanto, no se corresponde al tamaño de la célula, ya que se ha producido una fusión.
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-tilacoide del estroma
5-ADN plastidial
6-ribosoma
7-tilacoide de gránulos
8-estroma
a) En el interior de este cloroplasto hay almidón. Explique, mediante un esquema, como se forma la glucosa que lo constituye.
El proceso de formación de la glucosa que constituye el almidón es la gluconeogénesis.
b) Indique tres similitudes entre cloroplastos y mitocondrias.
-Ambos son orgánulos transductores de energía -Poseen una misma composición de la membrana plasmática pero sin colesterol -Ambos se encuentran en las células eucariotas.
48.
a) El esquema representa un a mitocondria con diferentes detalles de su estructura. Identifique las estructuras numeradas 1 a 8.
matriz mitocondrial.
Crestas mitocondriales.
Ribosoma.
Membrana interna
Membrana externa
Espacio intermembranoso.
ATP-sintetasa.
Complejos proteicos
b) Indica 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.
La cadena transportadora de electrones, en que tiene mucha importancia la ATP-sintetasa y los complejos proteicos.
El ciclo de Krebs se lleva a cabo en la matriz mitocondrial.
c) Las mitocondrias contienen ADN. Indique dos tipos de productos codificados por dicho ADN.
ARN y proteínas.
