sábado, 18 de febrero de 2017

Actividades del Metabolismo: Anabolismo

PREGUNTAS DE METABOLISMO
1.- ¿Cómo y cuándo tiene lugar la descomposición del agua en el proceso de fotosíntesis? ¿Cuáles son sus consecuencias? 

La descomposición del agua tiene lugar en la fase luminosa acíclica concretamente en el fotosistema II.

Al dar la luz sobre en el fotosistema II , la clorofila P680 se excita y es ahí cuando cede dos electrones al primer aceptor de electrones llamado plastoquinona. Y entonces para recuperar eso dos electrones perdidos por 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 de la cadena de transporte electrónico.

Como consecuencia se produce una diferencia de potencial electroquímico entre las dos cara interna y externa 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. 
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? 



A)Flujo cíclico de electrones hace que solo se introduzcan protones en el interior de tilacoide ocurre la fotofosforilación oxidativa y solo interviene el fotosistema I. En el flujo cíclico se obtiene solo una pequeña cantidad de ATP pero es necesaria posteriormente en el ciclo de Calvin.

En la flujo acíclico ocurren 3 procesos diferentes:
-Fotólisis del agua
-Fotofosforilación del ADP.
-Fotorreducción del NADPH.
Interviene el fotosistema II y el fostosistema I. En el flujo acíclico se obtiene ATP y NADPH.


B) Es posible que existan algas procarióticas que carecen de cloroplastos pero hacen una fotosíntesis muy similar a las plantas superiores porque poseen tilacoides en su citoplasma con los pigmentos fotosintéticos y estos pigmentos son los responsables de realizar la fotosíntesis. 



3.- Explique brevemente la finalidad que tienen los siguientes procesos: - metabolismo - Respiración celular - Anabolismo - Fotosíntesis - Catabolismo 

- La finalidad del metabolismo es obtener materia y energía para llevar a cabo las funciones vitales (nutrición, relación y reproducción).


- La respiración celular su finalidad es: obtener energía en forma de ATP, además de dióxido de carbono y agua.

- La finalidad del anabolismo es obtener moléculas complejas a partir de biomoléculas sencillas.

- La fotosíntesis tiene como finalidad obtener materia orgánica a partir de inorgánica, además de oxígeno.

- El catabolismo tienen como finalidad obtener moléculas sencillas a partir de moléculas orgánicas complejas.

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

La fotosíntesis es el proceso por el cual se convierte la energía luminosa procedente del sol en enegía química, que es almacenada en moléculas orgánicas. Este procesos es posible gracias a los pigmentos fotosintéticos, los cuales son 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.

Se lleva a cabo en los cloroplastos y es realizada por plantas algas y algunas bacterias.
Pero las cianobacterias lo realizan en los tilacoides del citoplasma ya que no tiene cloroplastos.

La fotofosforilación es el proceso que tiene lugar en la fase luminosa de la fotosíntesis, que consiste en obtener ATP y agua. Es proceso se realiza añadiendo un grupo fosfato a un ADP para convertirlo así en un ATP.

La 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 las ATP-sintetasas.
Consiste en la obtención del ATP y agua, añadiendo un grupo fosfato a un ADP.

La quimiosíntesis es el proceso anabólico el cual 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 

ANABOLISMO:
El anabolismo es la vía constructiva del metabolismo es decir las rutas de síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas sencillas.
Dos ejemplos de este proceso son la quimiosíntesis y la fotosíntesis.
La quimiosíntesis se produce el interior de las bacterias quimiosintéticas.
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 tolacoides del citoplasma.

CATABOLISMO:
El catabolismo es la fase degradativa del metabolismo en la cual se obtiene energía.Las moléculas orgánicas iniciales son transformadas en otras más sencillas.
Dos ejemplos de este proceso son la respiración celular y la fermentación.
La respiración celular ocurre en mitocondrias y en el citosol.
La fermentación tiene lugar en el interior de ciertas levaduras y bacterias

6.- Un proceso celular en eucariota genera ATP y NADPH (H) con producción de oxí- geno 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 del proceso 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 para poder formar la materia orgánica en la fase oscura,más concretamente en el ciclo de Calvin, a partir de moléculas inorgánicas.

Los cloroplastos sí que participan ya que la fotosíntesis se realiza en los cloroplastos si se trata de una planta, alga y bacterias pero si se tratas de cianobacterias lo realizan en los tilacoides de en suu citoplasma ya que no tiene cloroplastos.

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 fotosíntesis oxigénicas la pueden realizar todos los organismos mencionados menos los hongos.
La respiración celular la realizan todos los grupos de organismo nombrados.

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 (NADPH + H+)



10.- Describe la fase luminosa de la fotosíntesis y cuál es su aporte al proceso fotosintético global.

Por cada NADP+  que se produce durante la fase luminosa acíclica son necesarios dos electrones y dos protones que provienen de la fotólisis del H2O. Eso da lugar a dos electrones y cada uno necesita 2 fotones que impacten con él se necesitan 4 fotones.
El ATP- sintetasa produce 1 ATP por cada 3 protones que salen del estroma por cada molécula de H2O se se producen 1.33 ATP ya que se producen 4 protones. En la fase cíclica solo se produce ATP pero también es necesaria porque en la posterior fase oscura se necesitan más ATP que los  que se producen en la fase luminosa acíclica.

11.- ¿Qué es un organismo autótrofo quimiosintético? 


Los organismos autótrofos son aquellos organismos que realizan las quimiosíntesis, es decir, el proceso anabólico que consiste en la síntesis del ATP a partir de la energía que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas.
La gran mayoría de estos organismos son bacterias.


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

Fotosistema: complejo situado en la membran interna de los tilacoides formado por proteínas transmembranosas que contiene pigmentos fotosintéticos y forman dos subunidades funcionales:


El Complejo antena o también llamado Complejo captador de luz: contiene moléculas de pigmentos fotosintéticos como la clorofila a, clorofila b y carotenoides 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. Se encuentra a ambos lados del centro de reacción de un 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.  Se encuentra entre los complejo antena de un fotosistema. 

15.- Compara: a) quimisíntesis y fotosíntesis b) fosforilación oxidativa y fotofosforilación 

a) En el proceso de la fotosíntesis es el proceso de conversión de la energía luminosa (la luz solar) para transformarla en energía química que se queda almacenada en moléculas orgánicas mientras que en la quimiosíntesis los organismos obtienen energía a partir de otras reacciones químicas. La fotosíntesis la realzian las plantas, las algas, las cianobacterias y las bacterias fotosintéticas.
Los dos procesos son anabólicos.


b) La fosforilación oxidativa es un proceso que ocurre en la cadena transportadora de electrones de la respiración celular. En las ATP-sintetasa pasan los protones provocando cambios que producen la unión de ADP y un grupo fosfato generando así un ATP mientras que la fotofosforilzación ocurre en la fotosíntesis y al igual que la fosforilación en las ATP-sintetasas pasan protones provocando cambios que producen la unión de un ADP y un grupo fosfato generando así un 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 en este caso de los aminoácidos de la hierba, se obtiene otra sustancias más compleja como es el caso de la albúmina de la leche (lactoalbúmina)



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


Se puede generar de dos formas el ATP:


Por fosforilación a nivel de sustrato: Gracias a la energía liberada de una biomolécula, al romperse alguno de sus enlaces ricos en energía. Tiene lugar en la glucólisis y en ciclo de Krebs.

Reacción enzimática con ATP-sintetasas: 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 se forma cuando una molécula de coenzima A (CoA-SH) se une  un acetato.

Se puede formar Acetil-CoA en el Catabolismo de los glúcidos y en el anabolismo de los lípidos.

El acetil-CoA interviene en estas rutas catabólicas:
- 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.

Y en las rutas anabólicas aparece en:
- Gluconeogénesis
- Biosíntesis de ácidos grasos: ya que es el iniciador del mismo proceso
- Sintesis de aminoácidos



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 allí se una a la ribulosa-1,5-difosfato, gracias a la acción de la enzima ribulosa-difosfato-carboxilasa-oxidasa (rubisco) y al lugar a un compuesto inestable de seis átomos de carbono, que se disocia en dos moléculas con tres átomos de carbono, el ácido -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. 


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: 



En esta fase señalada tenemos una molécula de ribulosa-1,5-difosfato a la que se fija CO2 atmosférico gracias a la acción de la enzima rubisco, abundante en la biosfera.
Se crea un compuesto de 6 carbonos que se separa en 2 compuestos de ácido-3-fosfoglicérico de 3 carbonos, es decir la mitad.
Con el consumo de 2 moléculas de ATP que consigo 2 moléculas ADP más fósforo y también el consumo de 2 NADPH + H + (coenzima reducida) que consigo 2 NADP + que provienen de la fase luminosa de la fotosíntesis consigo reducir el CO2 fijado anteriormente en el primer paso explicado formando 2 moléculas de 3-fosfogliceraldehído
Una vez conseguido el 3-fosfogliceraldehído, éste puede seguir tres vías y puede darse la síntesis de almidón, ácidos grasos y aminoácidos dentro del cloroplasto, la síntesis de glucosa y fructosa fuera del cloroplasto que pueden formar sacarosa en el citosol y por último se puede regenerar en la ribulosa-5-fosfato, inicio de la reacción, por medio de del ciclo de las pentosas, un conjunto de reacciones complejas.


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? 

a) 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) 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 cada vuelta en la Hélice de Lynen se obtiene una molécula de FADH2 y de NADH  que darán más tarde ATP en la cadena transportadora de electrones, un Acetil-Coa que se incorpora al ciclo de Krebs y por último la Hélice de Lynen​ se repite hasta que se trocea completamente el ácido graso donde cada vuelta hay 2 C  menos llamada Acetil-CoA . 


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 ya que se puede sintetizar por la vía anabólica de la glucosa. El destino final es el ciclo de Krebs para posteriormente conseguir ATP.



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


El ciclo de Calvin es la síntesis de compuestos de carbona que se realiza mediante un proceso cíclico que fue descubierto por el bioquímico Melvin Calvin.
En el proceso se pueden ver dos procesos:

-La fijación del CO2: el CO2 atmosférico entre en el estroma de cloroplasto y allí se una a la ribulosa-1,5-difosfato gracias a una enzima que se llama ribulosa-difosfato-carboxilasa-oxidasa (rubisco) y da lugar a un compuesto de 6 carbonos que da lugar a dos moléculas de 3 átomos de carbono (ácido-3- fosfoglicérico).

-Reducción de CO2 fijado: Se consume ATP y NADPH obtenidos en la fase luminosa, el ácido -3- fosfoglicérico se reduce a gliceralhedído-3-fosfato (G3P).
Este G3P puede segir tres vías:
-Regeneración de la ribulosa-1,5-difosfato
-Síntesis de almidón, ácidos grasos y aminoácidos.
-Síntesis de glucosa y fructosa.

El rendimiento neto:
Por cada CO2 que se fija se necesitan 3 ATP y 2 de NADPH.
Por lo que si quiere formar una molécula de 6 carbonos necesito 18 ATP y 12 NADPH.

Para conseguir eso que necesito lo tengo que obtener en la fase luminosa. Por lo que si necesito 12 NADPH en la fase acíclica se hidrolizan 12 moléculas de H2O. Por cada molécula de agua se introducen 4 protones en el tilacoide (4 X 12 = 48 protones.)Y cada 3 protones son 1 ATP (48 /3= 16 ATP), se obtiene 16 ATP pero se necesitan 18 ATP, que son los que se obtiene en la fase cíclica.



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. 
c) Explica con un esquema cómo se puede transformar un azúcar en una grasa ¿Pueden los animales realizar el proceso inverso? 

A)En el anabolismo más concretamente en la síntesis de triacilglicéridos.
En la síntesis de estas moléculas lipídicas requiere las formas activadas de sus componentes: glicerol-3-fosfato y acil-graso-CoA (R-CO-S-CoA).
El acil-graso-CoA se obtienen a partir del ácido graso sintetizado y la coenzima A.

Esta molécula se utiliza en el catabolismo de lípidos.
Al oxidarse completamente a CO2 en el ciclo del ácido cítrico. Su salida al citosol en forma de citrato para la síntesis de ácidos grasos.

B) 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. 


C) Se puede originar en la hélicde de Lynen, catabolismo de aminoácidos, mediante la unión del acetato y una coenzima-A y a partir del ácido cítrico en el anabolismo de los lípidos. Esta molécula se utiliza en el catabolismo y anabolismo de los lípidos y ciclo de Krebs.

Gluconeogénesis:​​El producto inicial es el ácido pirúvico y el final la glucosa. Se ubicaen las mitocondrias y la matriz
Fosforilación oxidativa:​Los productos iniciales son ADP + Pi y los finales ATP. Sucede 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 carecen de las enzimas necesarias.


36.- En el siguiente diagrama se esquematiza el interior celular y algunas transformaciones de moléculas que se producen en diferentes rutas metabólicas:
a) ¿Qué es el metabolismo? ¿Qué entiendes por anabolismo y catabolismo? ¿Cómo se relacionan el anabolismo y el catabolismo en el funcionamiento de las células? ¿Qué rutas distingues? (Cita sus nombres e indica, si existen, cuáles son los productos inicial y final de cada una de ellas). 
b) ¿Qué compartimentos celulares intervienen en el conjunto de las reacciones? (Indica el nombre de los compartimentos y la reacción que se produce en cada uno de ellos).


A) El metabolismo son 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
El anabolismo es la síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir de otras sencillas donde se gasta 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.
fermentación, producto inicial: glucosa, producto final: lactato, etanol, indol, hidrógeno
Ciclo de Krebs, producto inicial: ácido oxalacético, producto final: 6 NADH, 2 FADH2, 2 GTP Síntesis 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) Son los cloroplastos y las mitocondrias.
Cloroplastos: fotosíntesis, estroma: ciclo de calvin
Mitocondrias: ciclo de Krebs, quimiósmosis, fosforilación oxidativa
Citosol: glucólisis


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? 

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

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

El anabolismo es el conjunto de procesos en los que se prodúcela síntesis de de moléculas complejas a partir de biomoléculas mas sencillas, necesitando energía.

Los procesos anabólicos y catabólicos, no siempre son reversibles,
Reversibles son ya que las moléculas orgánicas pueden ser formadas o destruídas, como por ejemplo, los ácidos grasos, donde la beta oxidación de estos puede darse en un sentido o en otro.
Pero algunos pasos no son exactamente iguales, porque no están catalizados por las mismas enzimas, y se siguen vías diferentespara llegar al mismo compuesto.
EL ejemplo más común 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 químicas. 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 gracias a ella.


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.
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? 
C) ) Explique brevemente (no es necesario que utilice formulas) en qué consiste el ciclo de Calvin. 




A) 1-CO2
2- Ribulosa-1,5-difosfato.
3- ADP+P
4-ATP
5-NDAPH
6-NDP+
7-H2O
8-O2

B) 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 la fotosíntesis.




 C) El ciclo de Calvin consiste en un proceso cíclico donde se pueden distinguir dos procesos:
-Fijación CO2 : ya que el CO2 se une a la ribulosa-1.5-difosfato gracias a la enzima rubisco y da lugar a un compuesto inestable con 3 átomos de carbono, el ácido 3 fosfoglicérico.
-Reducción del CO2 fijado: Ya que se consume ATP  y del NADPH obtenido en la fase luminosa y el ácido - 3- fosfoglicérido es reducido a gliceraldehído-3-fosfato y este puede:
- Regeneración de la ribulosa-1.5-difosfato.
- Síntesis de almidón, ácidos grasos y aminoácidos.
- Síntesis de glucosa y fructosa.


46. a) El Esquema representa un cloroplasto ¿Qué denominación reciben los elementos indicados por los números 1-7? 
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? 


A) 1-espacio intermembranoso
2-membrana interna
3-membrana externa
4-tilacoide del estroma
5-ADN plastidial
6-ribosoma
7-tilacoide de grana

B) El ATP y el NADPH se obtiene en la fase luminosa , más concretamente 16 ATP en la acíclica y 2 ATP en la cíclica.
Se obtienen también 12 moléculas de NADPH.




C) 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. 
b) Indique tres similitudes entre cloroplastos y mitocondrias. 

A) 1-espacio intermembranoso
2-membrana interna
3-membrana externa
4-tilacoide del estroma
5-ADN plastidial
6-ribosoma
7-tilacoide de gránulos

El proceso de formación de la glucosa que constituye el almidón es la gluconeogénesis:



(ESQUEMA LIBRO)


 B) Las similitudes entre un cloroplasto y una mitocondria son:
-Ambos son orgánulos transductores de energía

-Poseen una misma composición de la membrana plasmática pero sin colesterol

-Comparten ciertas estructuras: membrana externa, interna, ADN, espacio intermembranoso, ribosomas, enzimas…. 

Esquema Anabolismo

Aquí os dejo el esquema del anabolismo:


Descripción del esquema:

En el anabolismo se distinguen dos tipos de anabolismos, anabolismo autótrofo y heterótrofo.
Autótrodo pasa de moléculas inorgánicas a moléculas como la glucosa (orgánica).
Heterótrofo es la transformación de moléculas orgánicas sencillas en otros más completas.

Los seres autótrofos son aquellos que fabrican su materia orgánica a partir de moléculas inorgánicas.
Pueden ser autótrofos fotosintéticos son aquellos que utilizan la energía luminosa como las plantas, las bacterias, algas.
También pueden ser quimiosintéticos utilizan la energía procedente de las reacciones de oxidación como algunas bacterias llamadas bacterias quimiosintéticas.

La fotosíntesis:
Hay dos tipos de fotosíntesis la oxigénica y la anoxigénica o bacteriana.

Estructuras fotosintéticas:
Plantas y algas la realizan en los cloroplastos, ya que sus estromas estan los tilacoides unos sáculos en los que se encuentran los pigmentos fotosintéticos.
Cianobacterias, no tienen cloroplastos pero si que tienen tilacoides en el citoplasma con pigmentos fotosintéticos.
Las bacterias no tienen ni cloroplastos ni tilacoides sino que tienen clorosomas que tienen bacterioclorofila.

Fotosistema:
Proteínas transmembranosas que contienen pigmentos fotosintéticos. Están formados por dos complejos el complejo captador de luz y el centro de reeacción.

Hay dos tipos de fotosintemas el I y el II.

El fotosistema I se llama clorifila P700, Se pueden ver tilacoides de estroma y no puede romper el agua.
Fotosistema II se llama clorofila P680, se pueden ver tilacoides de grana y sii que puede romper las moléculas de H2O.

La fotosíntesis tienen dos fases la luminosa y la oscura.
Fase luminosa ocurre en los tilacoides se genera ATP y NADPH + H+
Fase oscura ocurre en el estroma de los cloroplastos.Se gastas ATP y NADPH que se produce en la fase luminosa.

FASE LUMINOSA

F.L. Acíclica: Tiene 3 procesos (fotólisis del H2O, Fotofosforilación del ADP, fotoreducción del NADP+). Se encuentran los dos fotosistemas.
Se obtienen ATP y NADPH
F.L.Cíclica: Solo tiene 1 proceso (fotofosforilación de ADP). Solo se encuentra el fotosistema I.
Solo se obtiene ATP.

FASE OSCURA

NO necesita luz lo que NO quiere decir que se realice de noche.
Se r4ealiza en el estroma en el ciclo de Calvin.
Es donde se produce la fijación de la molécula de CO2 y posteriormente la reducción del CO2 fijado.

FACTORES QUE INFLUYEN
Los factores principales que influyen en la fotosíntesis son la intensidad luminosa, temperatura, Concentración de CO2 y de O2 y la escasez de H20.

QUIMIOSÍNTESIS

Consiste en obtener ATP a partir de energía que desprenden las reacciones químicas de oxidación.
Son las bacterias llamadas quimioautótrofos.
Estas bacterias son las que cierran los ciclo biogeoquímicos haciendo posible la vida.
Hay distintos tipos de bacterias las incoloras de azufre, las del nitrógeno, las del hierro y las del hidrógeno.

El la quimiosíntesis hay dos fases :
La 1º Fase se produce fosforilación oxidativa y el transporte inverso de electrones.
La 2º Fase se produce el ciclo de calvin.

ANABOLISMO HETERÓTROFO

Formación de moléculas orgánicas complejas a partir de moléculas orgánicas sencillas llamadas moléculas precursoras.

La energía que se necesita se obtiene de la desfosforilación de moléculas de ATP.

Tenemos diferentes tipos:

Anabolismo de los glúcidos:
-Sintesis de glucosa
-Síntesis de polímeros de glucosa.

GLUCONEOGÉNESIS
GLUCOGENOGÉNESIS Y AMILOGÉNESIS

Anabolismo de lípidos:

-Síntesis de ácidos grasos, glicerina  y de triglicéridos


Anabolismo de los aminoácidos:

Anabolismo de los ácidos nucleicos:
-Síntesis de bases pirúvicas y pirimidínicas.

Apuntes del Anabolismo


Aquí os dejo los apuntes de los vídeos del anabolismo. Espero que os ayuden.

1. ANABOLISMO




2. FASE LUMINOSA





3. FASE ACÍCLICA






4. FASE CÍCLICA




5. FASE OSCURA

6.FOTORRESPIRACIÓN



jueves, 2 de febrero de 2017

Actividades Metabolismo Catabolismo


PREGUNTAS DE METABOLISMO: CATABOLISMO

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 función principal que cumplen en el organismo es almacenar la energia que absorbe del medio externo de la célula y posteriormente ceder esa energía cuando sea necesaria gracias a sus dos enlaces éster-fosfórico que son capaces de almacenar cada uno 7.3 kcal/mol, por lo que ocurre lo siguiente:


  • ATP + H2O -> ADP + Pi + energía (7.3 kcal/mol)
  • ADP + H2O -> AMP + Pi + energía (7.3 kcal/mol)
El ATP se parece químicamente a las ácidos nucleicos en que son  las subunidades que forman los ácidos nucléicos formados por un grupo fosfato, una pentosa y una base nitrogenada.

Las células sintetizan el ATP de dos formas diferentes:
  • Fosforilación a nivel sustrato: Es el sustrato el que produce esta fosforilación no hay bomba de protones, por lo que una molécula rica en energía se rompen sus enlaces y se obtiene energía que transforma en ADP en ATP. Esto ocurre en la glucolisis y en el ciclo de Krebs:         Glucosa ---> Ácido pirúvico   (Del paso de glucosa a ácido pirúvico se rompen enlaces de la molécula inicial por lo que se produce enegía concretamente 2 ATP.)

  • Reacción enzimática con ATP-sintetasas: También se puede llamar fosforilación oxidativa, ocurre cuando se añade un grupo fosfato y se produce una reacción química de oxidación por la cual se pasa de una molécula muy energética a otra poco energética es decir todo el poder de una pasa a otra por lo que hay un aumento de protones en el interior de la célula que son bombeados a través de enzimas ATPasas que crean y sintetizan ATP . Esto ocurre en en las crestas mitocondriales de las mitocondrias y en la membrana de las tilacoides de las plantas.


12.- Define en no más de cinco líneas el concepto de "Metabolismo", indicando su función biológica. 


El metabolismo celular es el conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células de los seres vivos y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras con el fin de obtener energía y materia para llevar a cabo las tres funciones vitales que son: nutrición, reproducción y relación. El metabolismo se puede dividir según de donde se obtenga el carbono en: M. Autótrofo (CO2) o M. Heterótrofo (materia orgánica), pero también se pueden dividir según la fuente de la energía en: Fotosíntesis (luz) o Quimiosíntesis (reacciones químicas).





13.- Indique qué frases son ciertas y cuáles son falsas. Justifique la respuesta:
 a) Una célula eucariótica fotoautótrofa tiene cloroplastos pero no tiene mitocondrias.
b) Una célula eucariótica quimioheterótrofa posee mitocondrias pero no cloroplastos.
 c) Una célula procariótica quimioautótrofa no posee mitocondrias ni cloroplastos. d) Las células de las raíces de los vegetales son quimioautótrofas.

a) Falso, cuando dice que es una célula eucariótica fotoautótrofa se refiere a una célula vegetal por lo que tiene ambas es decir mitocondrias y cloroplastos.

b) verdadero, porque se refiere a una célula animal que como bien dice tiene mitocondrias y no tienes cloroplastos.

c)Verdadero ya que posee otros orgánulos diferentes a las mitocondrias y los cloroplastos.

d)Verdadero,  porque su fuente de energía es la que se produce de las reacciones químicas.


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, porque al hidrolizar una molécula de ATP se rompe el último enlace éster-fosfórico por un proceso de desfosforilación y se produce ADP , una molécula de ácido fosfórico o también llamada Pi y energía. Ocurre lo mismo al pasar de ADP a AMP, por lo que el ATP es capaz de dar energía y ATP:
  • ATP + H2O -> ADP + Pi + energía (7.3 kcal/mol)
  • ADP + H2O -> AMP + Pi + energía (7.3 kcal/mol)


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. 


La glucosa se inicia con la glucosa (C6H12O6) que tras una serie de reacciones pasa a dar dos moléculas de ácido pirúvico (CH3-CO-COOH). De este paso de glucosa a ácido pirúvico al principio al añadir grupos fosfatos se pierden ATP en concreto son dos grupos fosfatos por lo tanto 2 ATP esto se conoce como la fase de consumo de energía.
Después en la fase de producción de energía cada gliceraldhehído-3-fosfato se forman 2 moléculas de ATP y 1 de NADH como son dos de gliceraldehido-3-fosfato se formando 4 de ATP, 2 de NADH y 2 moléculas de ácido pirúvico.

Cuando hablamos de en condiciones aerobias nos referimos a la respiración celular y pasa lo siguiente con los productos finales:
-El ácido pirúvico se transforma en Acetil-CoA para poder pasar al ciclo de Krebs y producir más ATP.
-El NADH pasa a la cadena transportadora de elevctrones donde serán transformados en ATP.

Mientras que en condiciones anaerobias estamos hablando de una fermentación como la que ocurre por ejemplo en la fermentación láctica que se produce lactato cuando hay un sobre esfuerzo físico y las células musculares no pueden quedarse sin suficiente oxígeno para catabolizar por respiración el ácido pirúvico que proviene por la glucólisis por otro lado el NADH cambia y no pasa a la cadena transportadora de electrones porque no hay sino que vuelve a su forma oxidada . Los productos finales también pueden producir la fermentación alcohólica que produce de una glucosa 2 de etanol y 2 de NADH. 


El proceso de glucólisis se da en el citosol tanto en condiciones anaerobias como en anaerobias y también si se trata de células eucariotas y procariotas.
 

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?.

En este caso en la célula se está produciendo la respirando por el catabolismo respiratorio de los glúcidos. Suponiendo que una célula absorbe n=1 moléculas de glucosa al metabolizarla generaría 6 moléculas de CO2 y se consuiría O2 esto se produce porque de 1 molécula de glucosa al transformarse en 2 de ácido pirúvico y este a su vez en acetato se desprende 1 molécula de CO2 por ácido pirúvico es decir  se desprende 2 moléculas de CO2, posteriormente en el ciclo de Krebs se desprenden 2 moléculas de CO2 una en el paso de Isocitrato a 2- Cetoglutarato y de este a Succinil-CoA se desprende otra de CO2 pero en realidad son dos moléculas de CO2 en cada una ya que son 2 de ácido pirúvico.
Por eso si sumamos tenemos que de 1 glucosa al metabolizarla se generan 6 moléculas de CO2 (2 en la glucólisis y 4 en el ciclo de Krebs).

La célula hace la respiración celular para obtener energía y coenzimas como el NADH y el FADH2 que se utilizaran posteriormente en la cadena transportadora de electrones que se utilizarán para obtener más ATP es decir energía. En lo referente a generar CO2 una forma que tiene la célula para obtener la fuente de carbono.


La matriz mitocondrial participa en la respiración celular porque es hay donde se produce el ciclo de Krebs.
Y en las crestas mitocondriales es donde se produce la cadena transportadora de electrones que es ahí donde más energía se llega a producir, pero no se obtienen ninguna molécula de CO2.


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?. 

La ruta catabólica que se inicia con la condensación del acetil- CoA y el ácido oxalacético es la ciclo de krebs que es la segunda fase de la respiración celular.
En dicha condensación se originan:
-3 moléculas de NADH del paso de Isocitrato a 2- Cetoglutarato y  de este Succinil-CoA y por último de Malato a Ácido oxalacético.
-1 moléculas de FADH2 del paso de Succinil-CoA  a Fumarato.
-1 molécula de GTP (que es similar al ATP).
Pero en realidad como partimos de una glucosa los resultados son dobles ya que de 1 glucosa obtenemos 2 moléculas de ácido pirúvico y de este 2 moléculas de acetil-CoA por lo que el resultado final serían 6 moléculas de NADH, 2 de FADH2, 2 de GTP .

El acetil- CoA proviene de la siguiente reacción:

(FOTO LIBRO)
En la imagen podemos ver como el ácido pirúvico obtenido en la glucólisis entra por transporte activo en la mitocondria donde un conjunto de enzimas lo transforman en Acetil-CoA. Para realizar esta reacción se pierde una molécula de CO2 la cual transforma el ácido pirúvico en Acetato posteriormente dos hidrógenos son aceptados por un NAD+ que pasa a un NADH+ + H+ y se une también una coenzima A formando un Acetil-CoA.

El ácido oxalacético proviene del Malato esto se debe a que entra una NAH+ en su forma reducida code un protón y sale la coenzima NADH en su forma oxidada, transformando así al Malato en ácido oxalacético.

Esta ruta metabólica tienen lugar en la matriz mitocondrial de las mitocondrias de las células eucariotas y en el citosol en las células 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 se trata de  la cadena respiratoria  que es la última etapa de la respiración la cual consiste en :oxidar las coenzimas reducidas (NADH y FADH2), utilizadas para sintetizar ATP mediante las coenzimas ATPsintetasas.

El proceso de fosforilación oxidativa consiste en  añadir un grupo fosfato mediante la reacción química de oxidación de moléculas energéticas que son transformadas en otras con menos energía. 
Hay una mayor concentración de protones en un espacio de la célula que posteriormente pasan a otro separado por una membrana. Este paso de protones al pasar por la ATP-asas produce la síntesis de ATP.

La reacción general de los resultados de ambos procesos acoplados sería la siguiente:
En el ciclo de Krebs por molécula de glucosa se obtienen:
6 NADH, 2 FADH y 2 GTP (similar al ATP).
Posteriormente las coenzimas NADH y el FADH2 pasan a la cadena transportadora de electrones donde pasan a transformarse en ATP:
6 NADH X 3= 18 ATP
2 FADH2 X 2= 4 ATP

La función metabólica de la cadena respiratoria es obtener ATP es decir energía a partir de NADH y FADH2 que se han obtenido en los dos procesos anteriores (Glucolisis y Ciclo de Krebs).
Existe la cadena transportadora de electrones porque es donde más energía se obtiene un 90% de la energía obtenido en la respiración celular y hace que suba el rendimiento energético de la célula en 20 veces.

Este proceso se localiza en la mitocondrias concretamente en las crestas mitocondriales si se trata de una célula eucariota. Pero si se trata de una celula procariota este proceso se da en la membrana plasmática.



29.- ¿Cómo se origina el gradiente electroquímico de protones en la membrana mitocondrial interna?

Se forma un gradiente de protones que generará una fuerza protón - motriz . Lo que sucede es que el NADH y el FADH2  al pasar por la cadena pasa de su fase reducida NADH a su fase oxidada es decir NAD+ y ese protón que se libera pasa del espacio intermembrana a la matriz mitocondrial donde la concentración de protones es elevada, luego los protones vuelven a la matrriz mitocondrial a través de unos canales internos donde hay enzimas ATP-sintetasas englobadas se genera un movimiento de rotación de la ATP-sintetasa obteniendo energía para poder fosforilar es decir sintezar ATP, esto ocurre porque se coge ADP y se le añade un grupo fosfato para conseguir ATP.


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). 

a) El ATP, NAD y el NADP son del tipo de moléculas oxidadas. 
Estas moléculas biológicas no forman parte del ADN o ARN.

b) 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
El balance energético de la degradación completa de una molécula de glucosa es el siguiente:

1. La molécula de glucosa pasa a 2 de ácido pirúvico. Ocurren dos fases:
Fase de eliminación de energía en la cual al añadir grupos fosfatos se pierde energía concretamente es -2ATP*.
Fase de obtención de energía donde se producen 4 moléculas de ATP y 2 de ácido pirúvico.
Por lo que 4-2= 2 ATP y 1 NADH : 1NADH X 2 X 3= 6 ATP 

2. El ácido pirúvico se transforma en Acetil-CoA  para poder entrar en el ciclo de Krebs:
En el paso de ácido pirúvico a Acetil-CoA se forma 1 NADH X 2 X 3 = 6ATP
Donde se producen 3 NADH, 1 FADH2 y 1 de GTP por vuenta, como con una molécula de glucosa se pueden dar 2 vueltas se obtienen: 6 NADH, 2 FADH2 y 2 GTP. El NADH y FADH2 se utilizan posteriormente en la cadena transportadora de electrones.
Por lo que se obtienen 2 GTP= 2ATP

3. El NADH y el FADH2 pasan a la cadena transportadora de electrones donde se obtiene:
- 6 NADH X 3= 18 ATP
- 2 FADH2 X 2= 4 ATP

Por lo que si sumamos los dos procesos tenemos:
2+6-2*+6+18+4+2= 36 ATP Célula eucariota
Si fuese una célula procariota serian 38 ATP por lo que no habría -2* porque no tiene que pasar la membrana mitocondrial ya que el ciclo de Krebs se da también en el citosol. 

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 de la oxidación completa de la glucosa puede ser de 36 célula eucariota o de 38 célula procariota mientras que el rendimiento de la fermentación anaerobia es de 2 ATP.


La principal diferencia en la cantidad de energía es que la fermentación no realiza la cadena transportadora de electrones ni el ciclo de krebs por lo tanto solo se produce 2 ATP en la glucólisis y los dos NADH que se producen se vuelven a su forma reducida para volver a realizar la glucólisis y no se genere un colapso. Esto ocurre por ejemplo en el paso del Piruvato al Lactato en la fermentación láctica.










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 cretas mitocondriales y en el espacio intermembranoso (membrana interna mitocondrial).
El citocromo C es una pequeña proteína que está en la cara interna de la membrana y que comunica al complejo III con el complejo IV.

El papel que desempeña el oxígeno en la respiración aeróbica es que es el agente oxidante. Al reducirse el O2 y aceptar electrones y protones forma agua. Esto sirve para que se realice el catabolismo y obtener energía.

Los seres vivos que que la realizan son tanto eucariotas como procariotas lo unico se cambia es la obtención final de ATP en el caso de los eucariotas es de 36 eucariotas y de 38 procariotas ya que no debe pasar ninguna barrera por transporte activo que le haga gastar energía.
Los seres vivos realizan la cadena transportadora de electrones para obtener mayor cantidad de ATP.


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 es una parte de la respiración celular, es un proceso en el que tienen lugar reacciones catabólicas.
Las principales reacciones que ocurren son de oxidación, la transferencia de diferentes moléculas. 
El acetil-CoA se une al ácido oxalacético, se obtienen moléculas de 5 átomos de carbono, pero posteriormente se van a perdr átomos de carbono a lo largo del ciclo.
En el ciclo de Krebs por cada vuelta se obtienen productos que son:

3 ATP, 1 FADH2 y 1 GTP, que posteriormente se van a la cadena respiratoria donde se convertirán en ATP.



42. Importancia de los microorganismos en la industria. Fermentaciones en la preparación de alimentos y bebidas. Fermentaciones en la preparación de medicamentos.

Los microorganismos en la industria son de gran importancia por diferentes razones:
En la preparación de alimentos derivados de la leche como son los quesos, el yogurt y el requesón se producen con la fermentación láctica.
La fermentación láctica se forma a partir de la degradación de la glucosa que se forma ácido láctico gracias a diferentes basterias como son la Lactobacillus casei.
También podemos observar que la fermentación pútrica se puede utilizar para producir sabores típicos de algunos alimentos tales como quesos y vinos.

Por otro lado tenemos la preparación de medicamentos gracias a las fermentaciones, esto lo vemos en la fermentación alcohólica que puede dar lugar a muy diferentes productos, como algunos secundarios que producen moléculas orgánicas como la glicerina, el ácido succínico y ácido acético.


43. Fermentaciones y respiración celular. Significado biológico y diferencias. 

El significado biológico de la fermentación y la respiración celular es obtener energía en forma de ATP.

Las principales diferencias entre la fermentación y la respiración celular son las siguientes:

1. Cadena transportadoras de electrones
La fermentación no posee cadena transportadora de electrones por lo que no se realiza el ciclo de Krebs y no se produce una oxidación completa mientras que la respiración celular si que tienen cadena transportadora de electrones si se realiza el ciclo que Krebs y si se produce la oxidación completa de la molécula de glucosa.
2. Tipos (según si se utiliza o no el O2)
La fermentación es solo anaerobia es decir que no hay presencia de oxígeno mientras que la respiración celular puede ser aerobia es decir que si que hay presencia de oxígeno o también puede ser anaerobia con sulfatos o nitratos.
3. Cantidad obtenida de ATP
En la fermentación solo se obtienen 2 moléculas de ATP por lo que se rendimiento se muy bajo mientras que en la respiración celular se obtienen 36 o 38 moléculas de ATP por lo que su rendimiento es bastante más elevado.
4. Lugar donde se producen
La fermentación se produce solo en el citosol mientras que la respiración celular se da según: Si estamos hablando de una célula eucariota se produce en el citosol y el la mitocondria pero si hablamos de una célual procariota ocurre en el citosol y en la membrana plasmática.
5. Tipos de fosforilación
En la fermentación se produce una fosforilación a nivel del sustrato mientras que en la respiración celular se produce una fosforilación oxidativa.
6. Tipos de aceptor final
En la fermentación el aceptor final del electrón es una molécular orgánica mientras que en la respiración celular es aceptor final del electrón es una molécula inorgánica.




45. A) la figura representa esquemáticamente las actividades más importantes de una mitocondria. Identifique las sustancias representadas por los números 1 a 6.
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
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?
a)1. Ácido pirúvico
2. Acetil-CoA, 
3. ADP
4. ATP
5. NADH
6. O2


b) Las reacciones metabólicas están acopladas energéticamente a través del ATP. En el metabolismo celular tienen lugar reacciones que liberan energía y otras que la consumen (en el catabolismo se libera energía y en el anabolismo se consume). Estos procesos energéticos no tienen por qué ocurrir al mismo tiempo ni en el mismo lugar en la célula. Por lo tanto, debe existir un mecanismo que almacene y transporte esa energía desde los lugares donde se libera a los lugares donde se consume. Este mecanismo se base en la formación y posterior ruptura de enlaces químicos que almacenan y liberan gran cantidad de energía. Estos enlaces se denominan enlaces de alta energía.
El ATP (adenosín trifosofato) es una molécula de gran importancia biológica, no sólo como coenzima, sino también por la energía bioquímica que es capaz de almacenar en sus dos enlaces esterfosfóricos.
Al romperse estos enlaces mediante hidrólisis, liberan cada uno 7,3 Kcal/mol:
ATP + H2O -> ADP + Pi + energía (7.3 kcal/mol)
La hidrólisis del ATP es un proceso espontáneo, lo que permite acoplar esta reacción exergónica a procesos o reacciones endergónicas, es decir, que necesitan un aporte energético. El acoplamiento de reacciones tiene lugar a través de enzimas que hacen posible la reacción global.


c)El acetil-CoA se puede obtener de dos formas:
- A partir del ácido pirúvico obtenido en la glucolisis de la molécula de glucosa
- De la degradación de los ácidos grasos a través de la ruta metabólica conocida como oxidación 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.
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.
c) Las mitocondrias contienen ADN. Indique dos tipos de productos codificados por dicho ADN.



a) Nombre de las figuras:
1.- Matriz mitocondrial.
2.- Cresta mitocondrial.
3.- Ribosoma
4.- Membrana interna.
5.- Membrana externa.
6.- Espacio intermembrana.
7.- ATP- sintetasa.
8.- Proteínas de cadena respiratoria.

b) Los dos procesos que se dan en las mitocondria son:

1.- El ciclo de Krebs se da en matriz mitocondrial.
2.- Transporte de electrones en la cadena respiratoria que se da en las crestas mitocondriales en las células eucariotas.

c)La molécula de ADN mitocondrial es circular bicatenaria y diferente del ADN nuclear. Existen 37 genes mitocondriales que codifican 13 proteínas, que son subunidades de la ATP-sintetasa y de los complejos proteicos de la cadena respiratoria.