Preguntas Metabolismo
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 que actúa en el metabolismo como
molécula energética.
Su misión es almacenar y ceder energía gracias a sus dos
enlaces éster-fosfóricos. Está formado por una pentosa, que es la ribosa, una
base nitrogenada, que es la adenina, y tres grupos fosfato. La síntesis de ATP
se puede realizar de dos maneras: 1- Fosforilación a nivel de sustrato: gracias
a la energía liberada una biomolécula, al romperse alguno de sus enlaces ricos
en energía. Por ejemplo, la glucólisis 2- Reacción encimática 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
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
tienen lugar en el interior de la célula, con el fin de obtener energía y
materia, para realizar las tres funciones vitales, desarrollarse, o 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. Todas las células eucariotas realizan las respiración
celular, que tiene lugar en las mitocondrias,
b) Una célula eucariótica quimioheterótrofa posee
mitocondrias pero no cloroplastos.
VERDADERO. No realiza la fotosíntesis
c) Una célula
procariótica quimioautótrofa no posee mitocondrias ni cloroplastos.
VERDADERO. Carecen de mitocondrias y cloroplastos.
d) Las células de las raíces de los vegetales son
quimioautótrofas.
FALSO. Los organismos quimioautótrofos son bacterias
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. Almacena y cede energía gracias a sus dos enlaces
éster-fosfóricos. Cuando se hidroliza, se rompe el último enlace
éster-fosfórico por un proceso de desfosforilación, y se produce ADP, P y
energía.
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, para obtener
energía. Participa la matriz mitocondrial ya que en ella se produce el ciclo de
Krebs y también participan las crestas mitocondriales porque en ella 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?
Corresponde al ciclo de Krebs. El ácido pirúvico obtenido en
la glucólisis es descarboxilado transformándose 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. Esta ruta metabólica tiene
lugar en la matriz
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?
La cadena respiratoria es la última etapa de la respiración,
se produce en las crestas mitocondiales, en ella se oxidan las conezimas
reducidas (NADH y FADH2), producidas en la glucólisis y el ciclo de
Krebs. Estas se utilizan para la obtención de energía que es la función
metabólica de la cadena respiratoria, de hecho es en la fase en la que se
obtiene mayor cantidad de moléculas de ATP. Existe para generar gran cantidad
de ATP con la ayuda de conezimas reducidas. Podemos diferenciar tres procesos:
-Transporte de electrones: Es la síntesis de el NADH
FNADH… y todas las moléculas obtenidas en los procesos anteriores a este (
glucolisis y ciclo de krebs) que van a pasar por los complejos protéicos para
así obtener los protones y que sean desplazados a el espacio intermembranoso.
-Quimiósmosis: el bombeo de protones al exterior se
produce gracias a la energía perdida por los electrones. Cuando en el espacio
intermembranoso hay una alta concentración de protones pasan a través de la
ATP-sintetasa hacia la matriz mitocondrial.
–Fosforilación oxidativa: Las partes se mueven,
cuando los protones fluyen por su canal interior. Generando así ATP.
Su finalidad es obtener energía en forma de ATP.
29.- ¿Cómo se origina el gradiente electroquímico de
protones en la membrana mitocondrial interna?
El gradiente electroquímico se crean mediante el proceso de
quimiosmosis que mediante la energía perdida de los electrones se bombea
protones al exterior y cuando su concentración es elevada vuelven a la matriz
por la ATP-sintetasas
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 moléculas
oxidadas. No forman parte del ADN o ARN.
El ATP almacena y
cede energía debido a sus enlaces éster-fosfórico. Se produce durante la
fotorrespiración y la respiración celular, procesos anabólicos y catabólicos
que forman parte del metabolismo celular.
En el metabolismo,
actúan en reacciones de reducción-oxidación y se pueden encontrar en dos
formas: como un agente oxidante, que acepta electrones de otras moléculas o
como agente reductor para donar electrones donde las reacciones de
transferencia de electrones son la principal función del NAD (redox).
El NADP proporciona
parte del poder reductor necesario para las reacciones de reducción de la
biosíntesis. Interviene en la fase oscura de la fotosíntesis (ciclo de Calvin),
en la que se fija el dióxido de carbono (CO2 ); el NADPH+H + se genera durante
la fase luminosa.
34.- Balance energético de la degradación completa de una
molécula de glucosa.
-Glucólisis:
2 ATP consumidos + 4 ATP obtenidos + 2 NADH = 8 ATP
Paso previo al ciclo de Krebs:
2 NADH equivale a 6
-En el ciclo de Krebs:
6 NADH + 2 GTP + 2 FADH2 = 19+2+4 = 24
El total de moléculas de ATP obtenidas es de 38, que es la
cantidad ideal para una célula.Esto se da en las células procariotas, ya que no
necesitan gastar energía para pasar el producto desde el citosol hasta las
mitocondrias , puesto que no tienen.
Por el contrario, en las células eucariotas se produce un
gasto de 2 ATP para pasar el producto( Ácido Pirúvico) a las mitocondrias
mediante el transporte activo. (1 ATP por molécula).
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.
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 respiratoria tiene lugar en las mitocondrias,
concretamente, en las crestas mitocondriales, y en los cloroplastos. El papel
del oxígeno en dicha cadena es la de aceptor de electrones, en ambos orgánulos.
La respiración celular la realizan todos los seres vivos que poseen células eucariotas,
para obtener energía para realizar las tres funciones vitales en condiciones
aerobias.
39.- En el ciclo de
Krebs o de los ácidos tricarboxílicos: -¿Qué tipos principales de reacciones ocurren?
- ¿Qué rutas siguen los productos liberados?
El ciclo de Krebs forma parte de la respiración celular, que
es un proceso en el que tienen lugar reacciones catabólicas. Ocurren reacciones
de oxidación, la transferencia de diferentes moléculas. Al acetil-CoAse une al
ácido oxalacético, se obtienen moléculas de 5 átomos de carbono, pero después
se van perdiendo átomos de carbono a lo largo del ciclo. Es un ciclo, en el que
por cada vuelta se obtienen 3 ATP, 1 FADH2, Y 1 GTP, que posteriormente, en la
cadena respiratoria, se convertirán en ATP.
42. Importancia de los microorganismos en la industria.
Fermentaciones en la prepara- 30 ción de alimentos y bebidas. Fermentaciones en
la preparación de medicamentos.
Los microorganismos son muy importantes en la industria,
porque son importantes en las fermentaciones (obtención de ATP en condiciones
anaerobias, obteniendo menos ATP que en la respiración celular), presentes en
la industria y en la preparación de medicamentos. En la industria farmaceútica,
son importantes ya que con ella se consigue una buena galénica, y en la
industria, por ejemplo en la alimenticia, la fermentación láctica o la
alcohólica son muy importantes para producir queso, o alcohol etílico
43. Fermentaciones y
respiración celular. Significado biológico y diferencias.
En la fermentación, se obtiene 2 ATP, en la respiración
celular 38/36. En la respiración celular, el último aceptor de electrones es el
oxígeno, y en la fermentación, el aceptor final es un compuesto orgánico. La
fermentación es un proceso anaeróbico, y la resp. celular es un proceso
aeróbico. En la fermentación la síntesis de ATP ocurre a nivel de sustrato, no
intervienen las ATP-sintetasas, y en la respiración celular sí intervienen la
ATP-sintetasas, ya que si que tienen lugar una cadena de electrones.
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, 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 el
compuesto 2?
El acetil-CoA se puede originar también a partir de otra
custancia como como un ácido graso en la betaoxidación de los ácidos grasos
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) Crestas mitocondriales; 3)
Mitorribosomas; 4) Membrana interna 5)
Membrana externa 6) Espacio intermembranoso 7) ATP-sintetasas 8) Complejos
proteico
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.
-CICLO DE KREBS: se realiza en la matriz mitocondrial
-CADENA RESPIRATORIA: se realiza en las crestas
mitocondriales
c) Las mitocondrias contienen ADN. Indique dos tipos de
productos codificados por dicho ADN
ARN (m), ARN (t), proteínas…
No hay comentarios:
Publicar un comentario