Preguntas metabolismo
1.- ¿Cómo y cuándo tiene lugar la descomposición del agua en el proceso de fotosíntesis? ¿Cuáles son sus consecuencias?
Tiene lugar en la fase luminosa acíclica en el fotosistema II. Al incidir la luz sobre él, la clorofila P680 se excita, y cede dos electrones al primer aceptor de electrones. Para reponer estos dos electrones perdidos en la clorofila P680, se produce la fotólisis del agua. Finalmente, entra en los tilacoides cuatro protones por cada dos electrones. Entran dos procedentes de la hidrólisis del agua, y otros dos provenientes de la cadena de transporte electrónico. Como consecuencia 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 del 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.
En el flujo cíclico y el flujo no cíclico tienen en común una función que es captar energía luminosa y convertirla en ATP que después se utilizará en la fase oscura. La fase acíclica se realiza debido a que en la cíclica se obtiene menos energía para realizar la fase luminosa.
Participan el fotosistema II y I, por tanto se descompone agua, también se produce un NADPH gracias al NADP+ reductasa.
En ambas fases también participan complejo citocromos, plastoquinona, plastocianina, ferredoxina y ATP-sintetasa.
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 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: Es un conjunto de reacciones químicas que transforman unas moléculas en otras para obtener materia y energía para realizar las tres funciones vitales que son: nutrición, reproducción y relación.
- Respiración celular: Obtener energía en forma de ATP, CO2 y H2O.
- Anabolismo: Obtener moléculas complejas a partir de biomoléculas sencillas.
- Fotosíntesis: Obtener materia orgánica y oxígeno a partir de materia inorgánica.
- Catabolismo: Transformación de moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas y se libera energía que se almacena en los enlaces fosfato de ATP.
4.- Defina:
-Fotosíntesis: Es el proceso de conversión de la energía luminosa procedente del sol en energía química, que es almacenada en moléculas orgánicas. Este proceso 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.
-Fotofosforilación: Es el proceso que ocurre en las ATP-sintetasas de la fase luminosa de la fotosíntesis. En ella se obtiene una molécula de agua y ATP mediante la adición de un fósforo inorgánico a un ADP.
-Fosforilación oxidativa: Es el proceso que tiene lugar en la respiración celular, concretamente en el transporte de electrones en las ATP-sintetasas, al entrar los protones por estas. Consiste en la obtención del ATP y agua, añadiendo, añadiendo un grupo fosfato a un ADP.
-Quimiosíntesis: Consiste en la síntesis de ATP a partir de la energía que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas.
5.- Anabolismo y catabolismo. Citar dos ejemplos de cada uno de estos procesos y en qué orgánulos celulares se producen.
Un ejemplo del anabolismo es la fotosíntesis y el orgánulo en el que se produce es en los cloroplastos. Otro ejemplo del anabolismo es la quimiosíntesis que se produce en el interior de las bacterias quimiosintéticas.
Dos ejemplos de catabolismo pueden ser la respiración celular que se lleva a cabo en las mitocondrias y la fermentación que tiene lugar en ciertas levaduras y bacterias.
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 acíclica. Se utiliza posteriormente en la fase oscura para poder sintetizar las moléculas orgánicas. Sí que participan los cloroplastos debido a que la fotosíntesis se realiza en ellos.
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. Almacena y cede energía, gracias a sus dos enlaces éster-fosfóricos. Cada uno de ellos es capaz de almacenar 7,3kcal/mol. Se parece químicamente en que tiene una pentosa, una base nitrogenada y un grupo fosfato. La síntesis de ATP se puede realizar de dos formas distintas:
Fosforilación a nivel de sustrato: Gracias a la energía liberada de una biomolécula, al romperse alguno de sus enlaces ricos de energía.
Reacción enzimática con ATP-sintetasas: En las crestas de las mitocondrias y en los tilacoides de los cloroplastos, estas enzimas sintetizan ATP cuando su interior es atravesado por un flujo de protones(H+).
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 la llevan a cabo las algas eucariotas, los angiospermas, cianobacterias, helechos y hongos. Por otro lado la fotosíntesis oxigénica la realizan las algas eucariotas, angiospermas, cianobacterias y 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 que procede del sol en energía química, que se almacena en moléculas orgánicas. Este proceso es posible gracias a los pigmentos fotosintéticos, que son unas moléculas capaces de captar la energía luminosa y utilizarla para activar alguno de sus electrones y transferirlo a otros átomos. 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 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. En la fase luminosa acíclica ocurren tres procesos: la fotólisis del agua, la fotofosforilación del ADP y la fotoreducción del NADP. Al incidir la luz sobre el fotosistema II, la clorofila P680 se excita y cede los electrones al primer aceptor de electrones. Para reponer los dos electrones perdidos por la clorofila P680, se produce la hidrólisis del agua, conocida como fotólisis. Esta reacción ocurre en la cara interna de los tilacoides y los dos protones quedan en el interior del tilacoide. El primer aceptor cede los electrones a una cadena de transporte electrónico que, en el último término, los cede a la clorofila P700 del fotosistema I. Durante este transporte, otros dos protones pasan desde el estroma al interior del tilacoide. Cuando el fotosistema I recibe luz, su clorofila P700 cede dos electrones al primer aceptor de electrones. La clorofila repone estos electrones perdidos gracias a la cadena de transporte electrónico, que los toma del fotosistema II. El primer aceptor de electrones del fotosistema I transfiere los electrones a otra cadena de transporte electrónico que, en último término, los cede al NADP+, que toma dos protones del estroma y se reduce para formar NADPH+H+. Cada dos protones formará un ATP por lo que al tener 48 protones, obtendremos 16 ATP al romper 12 moléculas de agua. En la fase luminosa cíclica sólo interviene el fotosistema I. Inciden dos fotones sobre el fotosistema I, 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 del 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. Este proceso es necesario para obtener suficiente energía para llevar a cabo la fase oscura.
11.- ¿Qué es un organismo autótrofo quimiosintético?
Son organismos que realizan la quimiosíntesis y que son capaces de sintetizar ATP a partir de la energía que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas.
12.- Define en no más de cinco líneas el concepto de "Metabolismo", indicando su función biológica.
Es el conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras con el fin de obtener materia y energía para llevar a cabo las tres funciones vitales que son nutrición, reproducción y relación.
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 la respiración celular y tiene lugar en las mitocondrias.
b) Una célula eucariótica quimioheterótrofa posee mitocondrias pero no cloroplastos.
Verdadero. Ya que no realiza la fotosíntesis.
c) Una célula procariótica quimioautótrofa no posee mitocondrias ni cloroplastos.
Verdadero. Carece de mitocondrias y cloroplastos.
d) Las células de las raíces de los vegetales son quimioautótrofas.
Falso. Los únicos organismos quimioautótrofos son las bacterias.
14.- Fotosistemas: Conceptos de complejo antena y centro de reacción. Función y localización.
Complejo antena: Estructura que contiene pigmentos fotosintéticos (clorofila a ,b y carotenoides) que captan energía luminosa, se excitan y transmiten la energía de unas moléculas a otras hasta que la ceden finalmente al centro de reacción.
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. El pigmento diana puede iniciar una reacción redox y reponer los electrones perdidos a partir del primer dador de electrones.
15.- Compara: a) quimisíntesis y fotosíntesis b) fosforilación oxidativa y fotofosforilación.
a) quimisíntesis y fotosíntesis: En la fotosíntesis la energía para llevar a cabo los distintos procesos anabólicos proviene de la luz solar y en la quimiosíntesis de reacciones de oxidación de sustancias inorgánicas.
b) fosforilación oxidativa y fotofosforilación: En las dos se obtiene ATP a partir de la adición de un fosfato inorgánico a un ADP. Pero, la fotofosforilación tiene lugar en la fotosíntesis y la fosforilación oxidativa en la respiración celular.
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 anabólico porque a partir de moléculas sencillas (aminoácidos) obtiene otras más complejas (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 al hidrolizarse se produce la rotura de los enlaces éster-fosfóricos y se produce ADP, P y energía.
18.- ¿En qué lugar de la célula y de qué manera se puede generar ATP?
Por fosforilación a nivel de sustrato: Gracia a la energía liberada de una biomolecula, al romperse alguno de sus enlaces ricos en energía. La fosforilacion ocurre, por ejemplo, en la glucolisis y en el ciclo de Krebs. Y por reacción enzimática ATP-sintetasas que tiene lugar en las crestas mitocondriales y en los tilacoides de los cloroplastos, estas enzimas sintetizan ATP cuando su interior es atravesado por un flujo de protones.
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 inicia el ciclo de Krebs asociándose con el acido oxalacetico con el fin de producir ATP, también interviene en la síntesis de ácidos grasos y en procesos anabólicos como la gluconeogénesis. Puede provenir de la transformación del acido pirúvico por la acción de la enzima CoA o de la B-oxidación de ácidos grasos.
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 lleva a cabo la respiración celular para obtener energía. Si que participa la matriz mitocondrial ya que ahí se da el ciclo de Krebs. Las crestas mitocondriales también participan 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 acido pirúvico obtenido en la glucolisis se transforma en Acetil CoA, este se incorpora al ciclo de Krebs transferiendo su grupo acetilo a un acido oxalacetico que forma un acido cítrico. La 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 CO2 entra en el estroma del cloroplasto y se une a la ribulosa-1,5-difosfato, gracias a la acción de la enzima rubisco, y da lugar a un compuesto inestable que se disocia en dos moléculas con tres átomos de carbono, el acido-3-fosfoglicérico y es reducido a 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.
Son coenzimas de oxidación reducción que permiten obtener energía para realizar el metabolismo. Participa, por ejemplo, en el ciclo de Krebs, hélice de Lynen y fotosíntesis.
25.- Explique brevemente el esquema siguiente:
Corresponde al ciclo de Calvin. En el que el CO2 entra en el estroma del cloroplasto y allí se une a la ribulosa-1,5-difosfato, gracias a la acción de la enzima rubisco y da lugar a un compuesto inestable de 6 átomos de carbono, que se disocia en 2 moléculas con 3 átomos de carbono, el acido -3-fosfoglicerico. Posteriormente por el consumo del ATP y del NADPH obtenidos en la fase luminosa, este ácido es reducido al gliceraldehido-3-fosfato.
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?
Fosforilacion a nivel de sustrato: Formación de ATP gracias a la energía liberada de una biomolecula al romperse alguno de sus enlaces ricos en energía.
Fotofosforilacion: Estas enzimas sintetizan ATP cuando un flujo de protones atraviesa el interior de las ATP-sintetasas durante la fase luminosa acíclica.
Fosforilacion oxidativa: Proceso de síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato, llevada a cabo por las ATP-sintetasas en la cadena transportadora de electrones en las crestas mitocondriales durante la respiración celular.
La fosforilacion a nivel de sustrato se da en el ciclo de Krebs que ocurre dentro de la mitocondria y también en el citosol. La fotofosforilacion se da en los cloroplastos. La fosforilacion oxidativa se da en las crestas mitocondriales en las células eucariotas y en la membrana plasmática de las procariotas.
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 esta formado por una serie de moléculas en la membrana interna de las mitocondrias, cuatro grandes complejos, la ubiquinona y el citocromo y cuyas funciones son aceptar electrones de la molécula anterior y trasladarlos a la siguiente molécula en posición mas cercana al núcleo. Dentro de este proceso se da la fosforilacion oxidativa en la que los protones vuelven a la matriz mitocondrial por las ATP-sintetasas, unos canales con enzimas, por donde los protones fluyen en su interior y como consecuencia estas partes se mueven entre si formando ADT y un grupo fosfato. La función metabólica de la cadena respiratoria es la obtención de ATP mediante la oxidación de las coenzimas reducidas NADH y 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?.
El acetil CoA se incorpora al ciclo de Krebs y por ultimo la hélice de Lynen se repite hasta que el acido grase se divide de manera que en cada vuelta se produce un acetil CoA.
29.- ¿Cómo se origina el gradiente electroquímico de protones en la membrana mitocondrial interna? Se origina en la quimiósmosis que mediante la energía perdida por los electrones, se usa para bombear protones al exterior. Cuando la concentración de protones es elevada vuelven a la matriz por las 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 de la fase oscura de la fotosíntesis mediante el cual se sintetizan compuestos de carbono. Existen dos procesos que son la fijación del CO2 que entra en el estroma y allí se une a la ribulosa-1,5-difosfato, gracias a la enzima rubisco. Otra fase es la reducción del CO2. Este ciclo puede seguir tres vías: refeneracion de la ribulosa-1,5-difosfato, síntesis de almidon, acidos grasos y aminoácidos o 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 moléculas oxidadas y no forman parte ni del ADN ni del ARN.
b) ¿Qué relación mantienen con el metabolismo celular? (Explícalo brevemente).
El ATP almacena y cede energía debido a sus enlaces éster fosfóricos. Se produce durante la fotorrespiracion 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 ben dos formas: con un agente oxidante o un agente reductor.
El NADP proporciona parte del poder reductor necesario para las reacciones de reducción de la biosíntesis.
34.- Balance energético de la degradación completa de una molécula de glucosa.
La glucolisis es la degradación anaeróbica (en ausencia de O2) de la glucosa que produce ácido láctico. Se produce en el citoplasma celular. Tiene lugar en dos fases:
1ª fase: la D-glucosa es fosforilada enzimáticamente por 2 ATP, y al final se escinde en 2 moléculas de gliceraldehído-3-fosfato.
2ª fase: las 2 moléculas de gliceraldehído-3-fosfato se oxidan por 2 NAD+ y se transforman en 2 moléculas de piruvato, con obtención de 4 ATP. Finalmente los 2 NADH obtenidos en la primera reacción de esta fase reducen las 2 moléculas de piruvato a lactato.
Se trata, pues, de una oxidación parcial de la glucosa con liberación de energía que se conserva en forma de ATP y de NADH.
El balance final de la glucolisis es el siguiente:
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ =====> 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
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 decarboxilacion oxidativa y en la betaoxidacion de los acidos grasos. Es utilizada en los procesos del ciclo de Krebs y en la sintesis de los acidos grasos.
b) De los siguientes procesos metabólicos: Glucogénesis, fosforilación oxidativa y fosforilación oxidativa, indica: - Los productos finales e iniciales. - Su ubicación intracelular.
Glucogénesis: El producto inicial es el acido pirúvico y el final es la glucosa. Se ubica en las mitocondrias y en la matriz.
fosforilación oxidativa: Los iniciales son ADP +Pi y los finales son ATP y sucede en las crestas mitocondriales.
B-oxidación: Los iniciales son los acidos grasos, NAD+,FAD+ y los finales son Acetil CoA,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?
Los mamíferos son incapaces de transformar lípidos en azucares porque carece de 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).
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.
El catabolismo comprende las reacciones que destruyen moléculas complejas para formas otras mas sencillas y energía mientras que el anabolismo es la síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir de otras mas sencillas utilizando ATP.
La energía liberada en el catabolismo es utilizada en el anabolismo para sintetizar moléculas orgánicas que serán degradadas en el catabolismo.
En la glucolisis el producto inicial es un polisacárido y el final es el acido pirúvico. En la fermentación el producto inicial es la glucosa y el final es el hidrogeno, etanol.. En el ciclo de Krebs el producto inicial es el acido oxalacético y los finales son NADH y uno de 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). Mitocondrias: Ciclo de Krebs y fosforilacion oxidativa.
Citosol: Glucolisis
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.
En la oxidación de la glucosa se obtienen 36 o 38 ATP en el caso de la célula eucariota son 36 de ATP y en la célula procariota se obtienen 38 de ATP, 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 esta cadena el oxigeno actúa como oxidante y 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?.
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 CoA se une el acido oxalacético, se obtienen moléculas de 5 átomos de carbono, pero después se van perdiendo átomos de carbono a lo largo del ciclo. En cada vuelta se obtiene 3ATP,1FADH2,1GTP, que posteriormente se va a la cadena respiratoria donde se convierten en 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: Es un conjunto de reacciones químicas que transforman unas moléculas en otras para obtener materia y energía para realizar las tres funciones vitales.
Anabolismo: Es el conjunto de procesos en los que se produce la síntesis de moléculas complejas a partir de biomoléculas mas sencillas, necesitando energía.
Catabolismo: Es el conjunto de procesos en los que se transforman las moléculas orgánicas en otras mas sencillas, liberando así energía.
Los procesos si son reversibles porque las moléculas pueden formarse o degradarse, por muchas vías de síntesis distintas a las de degradación.
Es una encrucijada porque se puede producir tanto en proceso catabólico como anabólico con el fin de conseguir otros productos.
41. Quimiosíntesis: Concepto e importancia biológica.
La quimiosíntesis es una forma de nutrición autótrofa en la que la energía necesaria para la elaboración de compuestos orgánicos se obtiene de la oxidación de ciertas sustancias del medio.
Es característico de bacterias, y gracias a este proceso se reciclan los compuestos totalmente reducidos (NH3, H2S, CH4) y se cierran los ciclos de la materia en los ecosistemas. Es importante para la vida del planeta.
42. Importancia de los microorganismos en la industria. Fermentaciones en la preparación de alimentos y bebidas. Fermentaciones en la preparación de medicamentos.
La preparación de alimentos derivados de la leche se producen con la fermentación láctica.
La fermentación láctica se forma a partir de la degradación de la glucosa que se forma acido láctico gracias a diferentes bacterias. También podemos observar que la fermentación pútrica se puede utilizar para producir sabores típicos de algunos alimentos tales como quesos y vinos.
43. Fermentaciones y respiración celular. Significado biológico y diferencias.
El significado biológico de fermentación y respiración celular es obtener energía en forma de ATP a partir de la degradación de moléculas orgánicas.
En la fermentación se obtienen 2ATP y en la respiración celular 36 si es eucariota y 38 si es procariota. En la respiración celular el aceptor final es el oxigeno y en la fermentación el aceptor final es un compuesto orgánico. La fermentación es un proceso anaeróbico y la respiración celular es un proceso aeróbico. En la fermentación no intervienen las ATP-sintetasas y en la respiración celular si que intervienen.
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 proceso por el que se forman los elementos 4 y 6 tiene lugar en el estroma, lugar también donde se produce el ciclo de Calvin.
C) ) Explique brevemente (no es necesario que utilice formulas) en qué consiste el ciclo de Calvin.
Consiste en una serie de procesos bioquímicos que se realizan en el estroma de los cloroplastos de los organismos fotosintéticos. En el ciclo de Calvin se integran y convierten moléculas inorgánicas de dióxido de carbono en moléculas orgánicas sencillas a partir de las cuales se formará el resto de los compuestos bioquímicos que constituyen los seres vivos. La primera enzima que interviene en el ciclo y que fija el CO2 atmosférico uniéndolo a una molécula orgánica (ribulosa-1,5-bifosfato) se denomina rubisco.
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?
Se puede originar a partir de la B-oxidación de el acetil-CoA , en la degradación de ácidos grasos, a lo largo de cada vuelta en la hélice de Lynen.
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-Tilacoides del estroma
5-ADN
6-Estroma
7-Tilacoide de grana
b) En los cloroplastos, gracias a la luz, se producen ATP y NADPH. Indique esquemáticamente, como se desarrolla este proceso.
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 porque al producirse la fusión del ADN de las mitocondrias y los cloroplastos con el ADN inicial aumenta de tamaño.
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.
b) Indique tres similitudes entre cloroplastos y mitocondrias.
Ambos son orgánulos transductores de energía, también se encuentran en células eucariotas y ambos poseen membrana externa, interna, ADN, espacio intermembranoso, ribosomas y enzimas.
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 interna
5-Membrana externa
6-Espacio intermembrana
7-ATP-sintetasa
8-Proteínas de la cadena respiratoria
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 se da en la matriz mitocondrial. La cadena transportadora de electrones ocurre en las crestas mitocondriales.
c) Las mitocondrias contienen ADN. Indique dos tipos de productos codificados por dicho ADN.
Las proteínas y el ARN.