Como aprender Biología de manera más fácil : 2017

PREGUNTAS DE ANABOLISMO.

1.- ¿Cómo y cuándo tiene lugar la descomposición del agua en el proceso de fotosíntesis?

¿Cuáles son sus consecuencias?

Este proceso ocurre en la primera fase de la fotosíntesis llamada fase luminosa acíclica que se produce en el tilacoides, la hidrolisis del agua llamada más concretamente fotólisis se realiza en el fotosistema II y produce ½ O2, 2 protones y 2 electrones, el oxígeno es liberado al medio,los electrones pasan a la cadena de transporte de electrones que dará lugar a NADPH+H, pero los protones pasan directamente a la ATP- Sintetasa lacial produce 1 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.

Ambos flujos ocurren en la fotosíntesis pero en etapas diferentes ya que el flujo cíclico se produce en el fotosistema II y por tanto este ocurre solo en la fase luminosa acíclica ya que este fotosistemas no se da lugar en la fase cíclica, en la fase luminosa cíclica solo se produce la fosforilación de ATP ya que solo actua en este fase el fotosistema I

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?

Aún que carezcan de cloroplastos las cianobacterias, no carecen de pigmentos fotosintéticos y por tanto si realizan este proceso de manera diferente ya que se realiza en su citoplasma.

3.- Explique brevemente la finalidad que tienen los siguientes procesos:

- Metabolismo: Es un conjunto de rutas metabólicas que tiene como finalidad realizar procesos de construcción o reducción moleculares para obtener materia y energía.

- Respiración celular: Es un proceso que ocurre en el catabolismo el cual se encarga de conseguir energía mediante la degradación de otras moléculas.

- Anabolismo: Es la vía constructiva del metabolismo ya que se encarga de sintetizar las moléculas complejas a moléculas sencillas.

- Fotosíntesis: Es un proceso del anabolismo por el cual se encarga de convertir la energía lumínica en energía química.

- Catabolismo: Es la fase degradativa del metabolismo en la cual se obtiene energía.

4.- Defina: Fotosíntesis, fotofosforilación, fosforilación oxidativa y quimiosíntesis.

Fotosíntesis: Es el proceso mediante el cual la planta puede transformar la energía lumínica en energía química esto se produce gracias a la excitación de las debidas moléculas para iniciar una determinada ruta metabólica que termina en los pigmentos fotosintéticos

Fotofosforilación: Es la síntesis de ATP mediante es la unión de un grupo fosfato a una molécula, como en el caso del ADP + P= ATP.

Fosforilación oxidativa: es el último paso que se da en la cadena transportadora de electrones de la respiración celular glucídica. Cuya función es hacer que el ATP-sintetasa mueva sus conductos internos para atrapar a los protones dispersos por el espacio intermembranoso para así obtener energía en forma de ATP

Quimiosíntesis: Es un proceso que se produce en las bacterias llamados quimiautótrofos, estas bacterias utilizan la energía desprendida de las reacciones de oxidación para la síntesis ATP

5.- Anabolismo y catabolismo. Citar dos ejemplos de cada uno de estos procesos y en

qué orgánulos celulares se producen

Anabolismo: los ejemplos de este proceso son fotosíntesis y quimiosíntesis. La

fotosíntesis se produce en los tilacoides de los cloroplastos de las células vegetales, y en

el caso de las bacterias que no tienen ni cloroplastos ni tilacoides, se produce en los

clorosomas. La quimiosíntesis se producen el interior de las bacterias

Catabolismo: los 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 en animales, en

el tejido muscular si no 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).

Es el proceso de la fotosíntesis, en el cual interviene los pigmentos fotosintéticos ,que están situados en los cloroplastos, estos se encargan de excitar a otras moléculas cuando reciben luz luz solar y asi sintetizan median la cadena de transporte el NADPH y mediante la ATP- sintetasa el ATP que será utilizado un poco más tarde en el proceso de la as oscura.

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.

Fotosíntesis:Algas eucariotas, angiospermas y cianobacterias.

Respiración celular:Helechos y hongos.

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 es almacenada en moléculas orgánicas. Este procesos es posible

gracias a los pigmentos fotosintéticos, moléculas capaces de captar la energía luminosa y

utilizarla para activar alguno de sus electrones y transferirlo a otros átomos, de modo

que dan inicio a una serie de reacciones químicas que constituyen la fotosíntesis. Consta

de dos fases: la fase luminosa, que tiene lugar en los tilacoides, y se caracteriza por la

captación de energía luminosa, generando 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 fotosintético global.

La fase luminosa consta de dos fases, la cíclica y la acíclica.

La fase luminosa acíclica interviene el fotosistema l y ll. El fotosistema ll recibe luz

y la clorofila P680 se excita y cede dos electrones al primer aceptor de electrones.

El primer aceptor cede los electrones a una cadena de transporte electrónico, que

los cede finalmente a la clorofila P700 del fotosistema l. cuando el fotosistema l

recibe luz, lsu clorofila P700, cede dos electrones al primer aceptor de electrones

y el primer aceptor de electrones del fotosistema l, transfiere los electrones a

otra cadena de transporte electrónico, que los cede al NADP+, que toma protones

del estroma, y se reduce para formar NADPH + H+. Cada dos protones se forma 1

ATP, por tanto, al tener 48 protones, obtenemos 16 ATP, al romper 12 moléculas de

agua.

En la fase luminosa cíclica, sólo interviene el fotosistema l. Inciden dos fotones

sobre el fotosistema l, la clorofila P700 libera dos electrones al aceptor primario, y

se inicia una cadena de transporte de electrones 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 reponer los electrones que ha perdido. Los

electrones llegan a la ferredoxina y de ahí pasan al citocromo B,y de éste pasa a la

plastoquinona, que capta dos protones y se reduce. La plastoquinona reducida, cede

los dos electrones al citocromo F, que introduce los dos protones en el interior del

tilacoide. Estos, al salir de los ATP-sintetasa provocan la síntesis de ATP. La

plastocianina retorna los electrones a la clorofila P700

El aporte al proceso fotosintético global, nucleótidos oxidados y ATP, necesarios

para realizar la siguiente fase.

11.- ¿Qué es un organismo autótrofo quimiosintético?

Es aquel que fabrica su propia materia orgánica a partir de materia inorgánica.

Los organismos que realizan estetipo de anabolismo son principalmente las bacteria.

14.- Fotosistemas: Conceptos de complejo antena y centro de reacción. Función y localización.

Complejo antena: Es la estructura contiene moléculas de pigmentos fotosintéticos que captan energía luminosa, se excitan y transmiten la energía de excitación de unas moléculas a otras hasta que la ceden finalmente al centro de reacción. Está a ambos las dos del centro de reacción del fotosistema.

Centro de reacción: en esta subunidad hay dos moléculas de un tipo especial de clorofila a, denominada pigmento diana, que al recibir la energía captada por los anteriores pigmentos transfiere sus electrones a otra molécula, denominada primer aceptor de electrones, que los cederá, a su vez, a otra molécula externa. Está situado entre los complejo antena del fotosistema.

15.- Compara:

a) quimiosíntesis y fotosíntesis: Ambos son procesos del anabolismo pero la quimiosíntesis es un proceso en el cual la planta aprovecha a la energía desprendida de las reacciones de reducción de materia orgánica para producir su propia energía inorgánica y se produce solo en bacterias mientras que la fotosíntesis capta la energía de la luz solar para para transformarla en energía química que se queda almacenada en moléculas orgánicas y este proceso se produce en plantas hongos y algunas bacterias.

b) fosforilación oxidativa y fotofosforilación: La fotorilación es un proceso del anabolismo que depende e la luz que necesita para bombear electrones y la fosforilación oxidativa es un proceso catabólico y por tanto es independiente de la luz.

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.

Este proceso es anabólico debido a que la vaca a igual que los humanos y la mayoría de los animales ingiere ese aminoácido que es necesario para ella porque no puede sintetizarlo a estos aminoácidos se les llama aminoácidos esenciales.

18.- ¿En qué lugar de la célula y de qué manera se puede generar ATP?

Se genera en las cretas mitocondriales donde las ATP-sintetasas se encargan de sintetizar los protones que son dados por la cadena transportadora el ATP se crea mayormente en la respiración celular, el catabolismo de los lípidos, de las proteínas y de los ácidos grasos todos estos son procesos catabólicos.

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.

Se forma cuando una molécula de coenzima A acepta un acetil.

Para formar acetil coA interviene:

- Catabolismo aminoácidos

- Anabolismo lípidos

Dentro de las rutas catabólicas interviene en:

- Antes de entrar en la mitocondria, el piruvato obtenido en la glucólisis es transformado

en Acetil-CoA. El Acetil-CoA se incorpora al ciclo de Krebs, transfiriendo su grupo

acetilo a un ácido oxalacético que al aceptarlo forma un ácido cítrico.

- Beta oxidación de los ácidos grasos: Los ácidos grasos son escindidos en fragmentos de

dos carbonos que son aceptados por el coenzima A originando acetil-CoA que ingresa en el

ciclo de Krebs.

Dentro de las rutas anabólicas interviene en:

- Gluconeogénesis

- Biosíntesis de ácidos grasos: es el iniciador del proceso

- Síntesis de aminoácidos

- Ciclo de Krebs

23.- ¿Qué molécula acepta el CO2 en la fotosíntesis? ¿Qué enzima cataliza esta reacción?

¿A qué moléculas da lugar?

El CO2 se sintetiza el ciclo de Kalvin dentro del anabolismo en la fotosíntesis en la fase oscura este es catalizado por la enzima Rubisco que la añade a la molécula Ribulosa-1,5-difosfato y puede más H2O puede dar lugar al Ácido-3-fosfoglicérido y en este proceso se pueden sintetizar almidón, glucosa, fructosa, ácidos grasos y amoniácidos.

24.- Indique cuál es el papel biológico del NAD, NADH + H. en el metabolismo celular. Escriba tres reacciones en las cuáles participe.

En el metabolismo, el NAD+ participa en las reacciones redox (oxidorreducción), llevando los electrones de una reacción a otra. Se encuentra en dos formas en las células:NAD + y NADH. El NAD+, que es un agente oxidante, acepta electrones de otras moléculas y pasa a ser reducido, formándose NADH, que puede ser utilizado entonces como agente reductor para donar electrones. Estas reacciones de transferencia de electrones son la principal función del NAD+ Algunas reacciones en las que intervienen son: Ciclo de Krebs, en la beta oxidación de ácidos grasos, en las fermentaciones, en el catabolismo de proteínas

25.- Explique brevemente el esquema siguiente:

26.- Bioenergética:

a) Defina los conceptos de: fosforilación a nivel del sustrato, fotofosforilación

y fosforilación oxidativa.

La fosforilación a nivel de sustrato: es la síntesis de ATP gracias a la energía obtenida

al romperse alguno de los enlaces ricos en energía de una biomolécula. Este proceso

puede ocurrir en la glucólisis o Ciclo de Krebs.

La fosforilación oxidativa: es la formación de ATP por medio de la energía utilizada

cuando los protones vuelven a la matriz mitocondrial por unos canales con enzimas

llamados ATP-sintetasas cuyas partes, cuatro en concreto, se mueven entre sí

provocando cambios que producen la unión de un ADP y un grupo fosfato creando ATP.

La fotofosforilación oxidativa: es la captación de energía lumínica o solar para sintetizar

ATP. Este proceso se da en los cloroplastos, concretamente en las fases luminosas

acíclica y cíclica.

b) ¿En qué niveles celulares se produce cada uno de dichos mecanismos y por qué?

La fosforilación a nivel de sustrato :se produce en las mitocondrias porque este

proceso se da en la respiración de glúcidos exactamente en el ciclo de Krebs que ocurre

dentro de la mitocondria. También se produce en el citosol de la célula ya que también se

da en el proceso de glucólisis.

La fosforilación oxidativa: también se produce en las mitocondrias porque forma parte del

transporte de electrones en la cadena respiratoria que tiene lugar en las mitocondrias

como consecuencia de la respiración de glúcidos.

La fotofosforilación oxidativa: se produce en los cloroplastos ya que en su interior tienen

el pimiento de la clorofila que capta la luz solar.

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 la hélice de Lynen se consumen ácidos grasos que han sido elaborado anteriormente por el Acetil COAy en cada vuelta se desprende un Acetil COA, y una molécula de NADH y FADN2.

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 que puede sintetizar por la

vía anabólica glucosa.

El destino final es conseguir ATP en el ciclo de Krebs

31.- Ciclo de Calvin: concepto, fases y rendimiento neto.

El Ciclo de Kalvin se produce en la fase oscura de la fotosíntesis y en ese proceso se produce una fijación de CO2 en la Ribulosa-1-5-difosfato mediante la encima de Rubisco dando como resultado una molécula de seis carbonos inestables y que mediante el consumo de conenzimas como el ATP y NADPH se reducirá en gliceraldehído-3-fosfato y podrá sintetizar almidón, ácidos grasos, aminoácidos , fructosa y sacarosa. Durante este ciclo se gastan 3 ATP y 2 NADPH.

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?.

b) De los siguientes procesos metabólicos: Glucogénesis, fosforilación oxidativa y Boxidación,

indica:

- Los productos finales e iniciales.

- Su ubicación intracelular.

b) Explica con un esquema cómo se puede transformar un azúcar en una grasa ¿Pueden

los animales realizar el proceso inverso?

Se puede originar en la oxidación de ácidos grasos. Aminoácidos cetogénicos y la

descarboxilación del piruvato

Esta molécula se utiliza en el catabolismo de lípidos. Oxidarse completamente a CO2 en el

ciclo del ácido cítrico. Su salida al citosol en forma de citrato para la síntesis de ácidos

grasos.

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.

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).

Todos los procesos físicos y químicos del cuerpo que convierten o utilizan energía.

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 catabolismo son procesos metabólicos, el catabolismo produce la energía que requiere nuestro cuerpo, aunque no toda la energía se utiliza en nuestros movimientos quedando reservas; esas reservas son utilizadas por el anabolismo que es el que produce las proteínas o moléculas para formar nuevas células y así mantener nuestro cuerpo y sus funciones al máximo.

Anabolismo y catabolismo se relacionan mediante reacciones como glucólisis, siendo el producto inicial un polisacárido y el final el ácido pirúvico, la transaminación, producto inicial: ácido a-cetoácido, producto final: ácido glutámico fermentación, producto inicial: glucosa, producto final: lactato, etanol, indol, hidrógeno CO2… Ciclo de krebs, producto inicial: ácido oxalacético, producto final: 6 NADH, 2 FADH2, 2 GTP biosíntesis de ácidos grasos,ciclo de calvin, producto inicial: molécula con átomos de carbono como la glucosa y producto final según los átomos de carbono, 2 NADPH y 3 ATP por cada carbono.

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 y mitocondrias.

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 compá-

relo con el obtenido en su fermentación anaerobia. Explique las razones de esta diferencia.

El rendimiento total de la oxidación de la glucosa es de 36 ATP en las células eucariotas, y de 38 ATP en las células procariotas. En la fermentación solo se obtiene 2 ATP. Esto es debido a que en la fermentación no intervienen las ATP-sintetasas porque no existe el transporte de electrones en la cadena respiratoria.

40. Metabolismo celular:

-Define los conceptos de metabolismo, anabolismo y catabolismo.

METABOLISMO: el metabolismo es el conjunto de reacciones que tienen lugar en el interior de las células.

CATABOLISMO: es el conjunto de procesos en los que se transforman las moléculas orgánicas en otras más sencillas, liberando así energía.

ANABOLISMO: es el conjunto de procesos en los que se prodúcela síntesis de moléculas complejas a partir de biomoléculas más sencillas, necesitando energía.

-¿Son reversibles los procesos anabólicos y catabólicos? Razone la respuesta.

Los procesos anabólicos y catabólicos, sí que son reversibles, ya que las moléculas orgánicas pueden ser formadas o destruidas, como por ejemplo, los ácidos grasos, en donde la beta oxidación de estos, puede darse en un sentido o en otro

-El ciclo de Krebs es una encrucijada metabólica entre las rutas catabólicas y las rutas anabólicas? ¿Por qué?

Pero algunos pasos no son exactamente iguales, porque no están catalizados por las mismas enzimas, y se siguen vías diferentespara llegar al mismo compuesto. Un ejemplo de esto es la destrucción de la glucosa y la formación de la glucosa, glucogenogénesis y gluconeogénesis.

41. Quimiosíntesis: Concepto e importancia biológica.

La quimiosíntesis es la síntesis de ATP a partir de la energía que se desprende en otras reacciones. Esta posee una gran importancia, debido a que gracias a ella, se cierran los ciclos biogeoquímicos, y muchas bacterias, que no pueden realizar la fotosíntesis, pueden sintetizar así materia orgánica, sin necesidad de realizar la fotosíntesis

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.

A) 1-CO2

2- ácido 3-fosfoglicérico

3- ADP+P,

4-ATP

5-NDAPH

6-NDP+

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 loselementos 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.

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

El ATP y el NADPH se obtiene enlafase luminosa , más concretamente en 16 ATP en la acíclica y 2ATP en la 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?

Este hecho no contradice la hipótesis de la endosimbiosis sobre el origen de las células eucarióticas, ya que el tamaño no influye en esta teoría.

No, porque la teoría endosimbiótica dice que los cloroplastos y las mitocondriasse 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?

a) En el interior de este cloroplasto hay almidón. Explique, mediante un esquema, como se forma la glucosa que lo constituye.

1-espacio intermembranoso

2-membrana interna

3-membrana externa

4-tilacoide del estroma

5-ADN plastidial

6-ribosoma

7-tilacoide de gránulos

8-estroma

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