sábado, 25 de febrero de 2017
domingo, 19 de febrero de 2017
Esquema del anabolismo
Holiiii^^ Aquí os dejo el último esquema de la unidad referente al anabolismo, espero que lo disfrutéis y aprendáis :3
Este esquema tiene dos partes, una referente a al anabolismo autótrofo, y otra al anabolismo heterótrofo.
El anabolismo autótrofo no es realizado por todos los seres vivos, ya que sólo lo pueden realizar algunas especies como las plantas, cianobacterias, algas o bacterias autótrofas.
En este esquema quedan fijadas las diferentes partes de la fotosíntesis, como son los pigmentos que lo llevan a cabo, el lugar donde se realiza dependiendo del ser vivo que la lleve a cabo, los fotosistemas que recogen los fotones de la luz solar, las fases de la fotosíntesis tanto luminosa (dependiente de la luz) como oscura (independiente de la luz), necesarias para la síntesis de compuestos de carbono, como los factores que influyen en que este proceso se acelere o se ralentice.
La otra parte de la fotosíntesis autótrofa es la quimiosíntesis, llevada a cabo por ciertas bacterias, las cuales obtienen la energía a partir de ciertos ciclos bioquímicos.
Por último, el anabolismo heterótrofo, que es realizado por organismos que no pueden sintetizar moléculas orgánicas complejas a partir de moléculas inorgánicas, se diferencian la síntesis de glúcidos, como de lípidos, aminoácidos y ácidos nucleicos.
martes, 14 de febrero de 2017
Actividades Metabolismo: Anabolismo
Aquí os dejo las actividades del metabolismo, en este caso de la parte del anabolismo^^
1.- ¿Cómo y cuándo tiene lugar la descomposición del agua en el proceso de fotosíntesis? ¿Cuáles son sus consecuencias?
La descomposición del agua se produce en la fotosíntesis oxigénica, que tiene lugar en plantas, algas y cianobacterias.
En ella, los electrones que pierden los pigmentos fotosintéticos, se recuperan por la descomposición de moléculas de agua, según la reacción:
2.- Cloroplastos y fotosíntesis.
A) Durante el proceso fotosintético, coexisten un flujo cíclico y un flujo no cíclico de electrones. Exponga brevemente el sentido fisiológico de cada uno de ellos y cuáles son sus componentes principales.
La fase luminosa ocurre en los tilacoides. En esta fase se capta la energía luminosa y se genera ATP y nucleótidos reducidos (NADPH +H). Esta fase luminosa puede presentarse en 2 modalidades:
Con transporte acíclico de electrones y con transporte cíclico, en la primera intervienen los fotosistemas I y II, y en la segunda solo el fotosistema I. También intervienen enb ambas la cadena transportadora de electrones y el ATP-sintetasa.
En la fase luminosa acíclica, ocurre la fotólisis del agua, la fosforilación del ADP y la fotorreducción del NADP+.
En este proceso se introducen electrones en el interior del tilacoide, por cada 2 electrones entran 4 protones, dos rpocedentes de la hidrólisis del agua y otros dos impulsados por la cadena de tranporte electrónico, como resultado se establece una diferencia de potencial electroquímico entre las dos cara de la mebranas del tilacoide. Este gradiente hace que los protones salgan por la ATP-sintetasa y se produzca la síntesis de ATP, por cada 3 protones se sintetiza 1 molécula de ATP.
En la fase luminosa cíclica, el único proceso que ocurre es la fotofosforilación del ADP.
Se genera un flujo cíclico de electrones que hace que se introduzcan protones en el interior del tilacoide, el gradiente electroquímico se emplea para la síntesis de ATP, como no interviene el fotosistema II, no hay fotólisis del agua, y consecuentemente ni se desprende oxígeno ni se produce la reducción del NADP+.
Este ATP se necesitará para la fase oscura.
B) Existen algas procarióticas (cianobacterias) que carecen de cloroplastos y sin embargo realizan el proceso fotosintético de forma similar a como lo realizan las plantas superiores. ¿Cómo es posible?
Esto tiene lugar porque tienen tilacoides en su citoplasma con los pigmentos fotosintéticos., en este caso la ficocianina y ficoeritrina.
3.- Explique brevemente la finalidad que tienen los siguientes procesos: - Metabolismo - Respiración celular - Anabolismo - Fotosíntesis - Catabolismo
4.- Defina: Fotosíntesis, fotofosforilación, fosforilación oxidativa y quimiosíntesis.
5.- Anabolismo y catabolismo. Citar dos ejemplos de cada uno de estos procesos y en qué orgánulos celulares se producen.
Anabolismo: fotosíntesis (en los cloroplastos) y quimiosíntesis (en el interior de las bacterias quimiosintéticas)
Catabolismo: respiración celular (en las mitocondrias) y fermentación (interior de microorganismos como 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 fotosíntesis, en este caso, de la fase luminosa.
El ATP y el NADPH formados se utilizan para la fase oscura o independiente de la luz, en la cual se sintetiza materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas.
Sí que participan, porque estos dos procesos tienen lugar en los tilacoides del interior de los 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.
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 energía luminosa procedente del Sol en energía química, que queda almacenada en moléculas orgánicas.
Los sustratos necesarios son la energía luminosa del Sol, y moléculas de agua o ácido sulfhídrico, dependiendo del tipo de fotosíntesis, y los productos finales resultantes son ATP, NADPH2, y precursores metabólicos orgánicos para la síntesis de otras biomoléculas orgánicas, y en la fotosíntesis oxigénica se produce O2.
10.- Describe la fase luminosa de la fotosíntesis y cuál es su aporte al proceso fotosintético global.
Se puede presentar en dos modalidades:
11.- ¿Qué es un organismo autótrofo quimiosintético?
Es aquel que utiliza que utilizan la energía desprendida en la reacción de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas para sintetizar ATP.
14.- Fotosistemas: Conceptos de complejo antena y centro de reacción. Función y localización
El complejo antena o complejo captador de luz son estructuras que contienen moléculas de pigmentos fotosintéticos (clorofila a, clorofila b y carotenoides) que captan energía luminosa, se excitan y transmiten la energía de excitación de una moléculas a otras hasta que la ceden finalmente al centro de reacción.
El centro de reacción es una subunidad con dos moléculas de un tipo especial de clorofila a, denominada pigmento diana, que al recibir la energía captada por los anteriores pigmentos, transfieren sus electrones a otra molécula, denominada primer aceptor de electrones, que lo cederá a su vez a otra molécula externa.
Ambos se encuentran en los fotosistemas que componen la membrana de los tilacoides.
15.- Compara: a) quimiosíntesis y fotosíntesis b) fosforilación oxidativa y fotofosforilación
a) quimiosíntesis y fotosíntesis: Son dos procesos anabólicos, pero mientras que en la fotosíntesis se utiliza la energía luminosa, en la quimiosíntesis se utiliza la energía procedente de reacciones de oxidación de compuestos inorgánicos.
b) fosforilación oxidativa y fotofosforilación: la fotofosforilación es un proceso de síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato llevado a cabo por las ATP-sintetasas de la membrana del tilacoide, en los cloroplastos de las células vegetales, mientras que la fosforilación oxidativa es un proceso metabólico que utiliza energía liberada por la oxidación de nutrientes para producir ATP en la membrana de las mitocondrias.
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 de productos más sencillos como los aminoácidos, se obtiene un producto más complejo como son las proteínas
18.- ¿En qué lugar de la célula y de qué manera se puede generar ATP?
En el citoplasma, durante la glucólisis y de la respiración de células procariotas y en el interior de mitocondrias (células eucariotas) durante el ciclo de Krebs, así como y en los cloroplastos, durante la fotosíntesis.
19.- Papel del acetil-CoA en el metabolismo. Posibles orígenes del acetil-CoA celular y posibles destinos metabólicos (anabolismo y catabolismo). Principales rutas metabólicas que conecta.
Se origina a partir del ácido pirúvico, obtenido en la glucólisis que al entrar en la mitocondria se transforma en acetil-CoA que interviene en el Ciclo de Krebs para obtener coenzimas reducidos.
También se puede obtener de la β-oxidación de la acil-CoA, procedente de la activación de un ácido graso, y esta acetil-CoA va a parar al Ciclo de Krebs.
En las proteínas tambien se obtiene acetil-CoA de la separación de los grupos amino de los aminoácidos, que tras la transaminación y la desaminación oxidativa, se transformará en el acetil-CoA, que irá al Ciclo de Krebs.
Interviene en la síntesis de ácidos grasos, como iniciador de este proceso anabólico.
23.- ¿Qué molécula acepta el CO2 en la fotosíntesis? ¿Qué enzima cataliza esta reacción? ¿A qué moléculas da lugar?.
El CO2 se fija a la ribulosa-1,5-difosfato gracias a la acción del rubisco (ribulosa-difosfato-carboxilasa-oxidasa), y da lugar a un compuesto inestable de 6 átomos de carbono, que se disocia en 2 moléculas de 3 átomos de carbono, el ácido-3-fosfoglicérico.
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.
Reacciones en las que participa son la glucólisis, el paso intermedio de la glucólisis al Ciclo de Krebs, y el Ciclo de Krebs.
25.- Explique brevemente el esquema siguiente:
Este esquema corresponde al ciclo de Calvin que se da en la síntesis de carbono en la fase oscura de la fotosíntesis.
Primeramente se observa la fijación del CO2 atmosférico a la ribulosa-1,5-difosfato, gracias a la acción de la enzima rubisco, dando lugar a un compuesto inestable de 6 carbonos, que se disocia en 2 moléculas de ácido-3-fosfoglicérico.
Aquí se invierte el ATP y el NADPH obtenidos durante la fase luminosa de la fotosíntesis, para obtener 3-fosfoglicealdehído, y de este se pueden obtener tanto monosacáridos, como glicerina, ácidos grasos y aminoácidos, así como regenerar la ribulosa-1,5-difosfato, mediante el ciclo de las pentosas-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?
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 de consume una molécula de agua, y se reducen una molécula de NAD+ y FADH+, para obtener una de NADH y una de FADH2 y una molécula de 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 al catabolismo de los glúcidos y lípidos es el acetil-CoA, el cual va a parar en ambos casos al Ciclo de Krebs, para obtener moléculas reducidas de NADH y FADH2 que posteriormente se convertirán en ATP.
31.- Ciclo de Calvin: concepto, fases y rendimiento neto.
El Ciclo de Calvin es un proceso cíclico para la síntesis de compuestos de carbono en la fase oscura de la fotosíntesis, en el cual:
Primeramente se produce la fijación del CO2 atmosférico a la ribulosa-1,5-difosfato, gracias a la acción de la enzima rubisco, dando lugar a un compuesto inestable de 6 carbonos, que se disocia en 2 moléculas de ácido-3-fosfoglicérico.
Mediante el consumo de 2 moléculas de ATP (una por cada ácido-3-fosfoglicérico) se reduce el ácido-3-fosfoglicérico y se obtiene ácido-1,3-difosfoglicérico, y a continuación este es reducido a gliceraldehído-3-fosfato por acción de 2 moléculas de NADPH (una por cada molécula de ácido-3-fosfoglicérico) y de este se pueden obtener tanto monosacáridos, como glicerina, ácidos grasos y aminoácidos, así como regenerar la ribulosa-1,5-difosfato, mediante el ciclo de las pentosas-fosfato, en el cual se invierte una molécula de ATP para pasar de ribulosa-5-fosfato a ribulosa-1,5-difosfato.
Por cada CO2 que se incorpora al ciclo de Calvin se requieren 3 moléculas de ATP y 2 de NADPH, por tanto, para una molécula de glucosa (6C), se necesitarán 18 ATP y 12 NADPH.
35.- La siguiente molécula representa el acetil-CoA: H3 C-CO-S-CoA.
a) ¿En qué rutas metabólicas se origina y en cuáles se utiliza esta molécula?.
b) De los siguientes procesos metabólicos: Glucogénesis, fosforilación oxidativa y B-oxidación, 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) Se origina en el catabolismo de glúcidos, en concreto, a partir del ácido pirúvico producido en la glucólisis.
También en el catabolismo de ácidos grasos, a aprtir de la β-oxidación de la acil-CoA.
Finalmente en el catabolismo de proteínas, a partir de la separación de los grupos amino de los aminoácidos.
Esta molécula se utiliza en el anabolismo de lípidos, concretamente en la síntesis de ácidos grasos, de la cual se parte.
b)
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).
El metabolismo es el conjunto de reacciones de reducción y oxidación, con el fin de obtener energía, que producen la transformación de materia en los seres vivos, para formar nuevos tejidos y producir el desarrollo del organismo.
Anabolismo: vía constructiva del metabolismo, para sintetizar moléculas complejas a partir de moléculas sencillas.
Catabolismo: fase degradativa del metabolismo en la cual se obtiene energía, transformando moléculas complejas en otras más sencillas.
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.
Rutas:
Catabolismo por respiración:
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).
Intervienen los cloroplastos y las mitocondrias.
Cloroplastos: Fotosíntesis (en el estroma se produce el 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?
41. Quimiosíntesis: Concepto e importancia biológica.
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
3. ADP+
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?
C) Explique brevemente (no es necesario que utilice formulas) en qué consiste el ciclo de Calvin.
El ciclo de Calvin es un proceso cíclico para la síntesis de compuestos de carbono en la fase oscura de la fotosíntesis.
En él se produce una fijación del CO2, una reducción de ese CO2 fijado con la ayuda de ATP y NADPH anteriormente obtenidos en la fase luminosa, y una posterior síntesis de moléculas orgánicas como glúcidos, proteínas o lípidos.
46. a) El Esquema representa un cloroplasto ¿Qué denominación reciben los elementos indicados por los números 1-7?
1. Espacio intermembranoso.
2. Membrana interna.
3. Membrana externa.
4. Tilacoide de estroma.
5. ADN plasticial.
6. Ribosoma.
7. Tilacoide de grana.
b) En los cloroplastos, gracias a la luz, se producen ATP y NADPH. Indique esquemáticamente, como se desarrolla este proceso
El ATP y el NADH se obtienen en la fase luminosa.
Por cada molécula de CO2 que se incorpora, se necesitan 3 ATP y 2 NADPH, por lo tanto, para formar una molécula de glucosa, por ejemplo (6C), se necesitan 12 NADPH (6C x 2 NADPH) y 18 ATP (3 ATP x 6C), por lo que se hidroizan 12 moléculas de H2O en la fase luminosa acíclica, y por cada molécula de agua hidrolizada, se producen 4 protones (total 48 protones), y se obtienen 16 ATP (1 ATP por cada 3 protones).
Como se necesitan 18 ATP, los otros 2 se consiguen la fase luminosa cíclica.
c) Las moléculas de ADN de los cloroplastos y las mitocondrias son mucho más pequeñas que las bacterias. ¿Contradice este hecho la hipótesis de la endosimbiosis sobre el origen de las células eucarióticas?
Este hecho no contradice la hipótesis de la endosimbiosis sobre el origen de las células eucarióticas, ya que el tamaño no influye en esta teoría, porque la teoría endosimbiótica dice que los cloroplastos y las mitocondrias se formaron por la simbiosis de una bacteria con una célula, y por tanto, no se corresponde al tamaño de la célula, ya que se ha producido una fusión.
47. El Esquema (misma figura de la página anterior) representa un cloroplasto ¿Qué denominación reciben los elementos indicados por los números 1-7?
1. Espacio intermembranoso.
2. Membrana interna.
3. Membrana externa.
4. Tilacoide de estroma.
5. ADN plasticial.
6. Ribosoma.
7. Tilacoide de grana.
a) En el interior de este cloroplasto hay almidón. Explique, mediante un esquema, como se forma la glucosa que lo constituye.
Ya que se encuentra dentro del cloroplasto, solo se puede haber sintetizado mediante el ciclo de Calvin, y no por gluconeogénesis.
Primeramente se produce la fijación del CO2 atmosférico a la ribulosa-1,5-difosfato, gracias a la acción de la enzima rubisco, dando lugar a un compuesto inestable de 6 carbonos, que se disocia en 2 moléculas de ácido-3-fosfoglicérico.
Mediante el consumo de 2 moléculas de ATP (una por cada ácido-3-fosfoglicérico) se reduce el ácido-3-fosfoglicérico y se obtiene ácido-1,3-difosfoglicérico, y a continuación este es reducido a gliceraldehído-3-fosfato por acción de 2 moléculas de NADPH (una por cada molécula de ácido-3-fosfoglicérico) y de este se pueden obtener la glucosa, uniendo varias moléculas de carbono.
b) Indique tres similitudes entre cloroplastos y mitocondrias.
1.- ¿Cómo y cuándo tiene lugar la descomposición del agua en el proceso de fotosíntesis? ¿Cuáles son sus consecuencias?
La descomposición del agua se produce en la fotosíntesis oxigénica, que tiene lugar en plantas, algas y cianobacterias.
En ella, los electrones que pierden los pigmentos fotosintéticos, se recuperan por la descomposición de moléculas de agua, según la reacción:
H2O -> 2 H+ +2e- + 1/2 O2
Gracias a la fotosíntesis oxigénica, nuestra atmósfera primitiva pasó de ser reductora a ser oxidante, debido a la liberación de oxígeno, y actualmente se sigue enriqueciendo en esta gas.
2.- Cloroplastos y fotosíntesis.
A) Durante el proceso fotosintético, coexisten un flujo cíclico y un flujo no cíclico de electrones. Exponga brevemente el sentido fisiológico de cada uno de ellos y cuáles son sus componentes principales.
La fase luminosa ocurre en los tilacoides. En esta fase se capta la energía luminosa y se genera ATP y nucleótidos reducidos (NADPH +H). Esta fase luminosa puede presentarse en 2 modalidades:
Con transporte acíclico de electrones y con transporte cíclico, en la primera intervienen los fotosistemas I y II, y en la segunda solo el fotosistema I. También intervienen enb ambas la cadena transportadora de electrones y el ATP-sintetasa.
En la fase luminosa acíclica, ocurre la fotólisis del agua, la fosforilación del ADP y la fotorreducción del NADP+.
En este proceso se introducen electrones en el interior del tilacoide, por cada 2 electrones entran 4 protones, dos rpocedentes de la hidrólisis del agua y otros dos impulsados por la cadena de tranporte electrónico, como resultado se establece una diferencia de potencial electroquímico entre las dos cara de la mebranas del tilacoide. Este gradiente hace que los protones salgan por la ATP-sintetasa y se produzca la síntesis de ATP, por cada 3 protones se sintetiza 1 molécula de ATP.
En la fase luminosa cíclica, el único proceso que ocurre es la fotofosforilación del ADP.
Se genera un flujo cíclico de electrones que hace que se introduzcan protones en el interior del tilacoide, el gradiente electroquímico se emplea para la síntesis de ATP, como no interviene el fotosistema II, no hay fotólisis del agua, y consecuentemente ni se desprende oxígeno ni se produce la reducción del NADP+.
Este ATP se necesitará para la fase oscura.
B) Existen algas procarióticas (cianobacterias) que carecen de cloroplastos y sin embargo realizan el proceso fotosintético de forma similar a como lo realizan las plantas superiores. ¿Cómo es posible?
Esto tiene lugar porque tienen tilacoides en su citoplasma con los pigmentos fotosintéticos., en este caso la ficocianina y ficoeritrina.
3.- Explique brevemente la finalidad que tienen los siguientes procesos: - Metabolismo - Respiración celular - Anabolismo - Fotosíntesis - Catabolismo
- Metabolismo: su finalidad es obtener la materia y energía necesarias para llevar a cabo las funciones vitales.
- Respiración celular: fase degradativa del metabolismo en la cual se obtiene energía. Es una tipo de catabolismo en el que interviene la cadena transportadora de electrones, lo que permite transferir electrones procedentes de materia orgánica inicial a un aceptor final que es un compuesto inorgánico.
- Anabolismo: vía constructiva del metabolismo, para sintetizar moléculas complejas a partir de moléculas sencillas.
- Fotosíntesis: proceso de conversión de la energía luminosa procedente del Sol en energía química, que queda almacenada en moléculas orgánicas.
- Catabolismo: fase degradativa del metabolismo en la cual se obtiene energía.
4.- Defina: Fotosíntesis, fotofosforilación, fosforilación oxidativa y quimiosíntesis.
- Fotosíntesis: proceso de conversión de energía luminosa procedente del Sol en energía química, que queda almacenada en moléculas orgánicas.
- Fotofosforilación: es un proceso de síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato llevado a cabo por las ATP-sintetasas de la membrana del tilacoide, en los cloroplastos de las células vegetales.
- Fosforilación oxidativa: proceso metabólico que utiliza energía liberada por la oxidación de nutrientes para producir ATP.
- 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.
Anabolismo: fotosíntesis (en los cloroplastos) y quimiosíntesis (en el interior de las bacterias quimiosintéticas)
Catabolismo: respiración celular (en las mitocondrias) y fermentación (interior de microorganismos como 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 fotosíntesis, en este caso, de la fase luminosa.
El ATP y el NADPH formados se utilizan para la fase oscura o independiente de la luz, en la cual se sintetiza materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas.
Sí que participan, porque estos dos procesos tienen lugar en los tilacoides del interior de los 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.
- Respiración celular: todos (algas eucariotas, angiospermas, cianobacterias (cianofíceas), helechos y hongos).
- Fotosíntesis oxigénica: todos menos los hongos.
9.- Del orden de un 50 % de la fotosíntesis que se produce en el planeta es debida a la actividad de microorganismos. Indique en qué consiste el proceso de la fotosíntesis. ¿Cuáles son los sustratos necesarios y los productos finales resultantes?
La fotosíntesis es el proceso de conversión de energía luminosa procedente del Sol en energía química, que queda almacenada en moléculas orgánicas.
Los sustratos necesarios son la energía luminosa del Sol, y moléculas de agua o ácido sulfhídrico, dependiendo del tipo de fotosíntesis, y los productos finales resultantes son ATP, NADPH2, y precursores metabólicos orgánicos para la síntesis de otras biomoléculas orgánicas, y en la fotosíntesis oxigénica se produce O2.
10.- Describe la fase luminosa de la fotosíntesis y cuál es su aporte al proceso fotosintético global.
Se puede presentar en dos modalidades:
- Fase luminosa acíclica: en ella ocurre la fotólisis del agua, la fosforilación del ADP y la fotorreducción del NADP+. En este proceso se introducen electrones en el interior del tilacoide, por cada 2 electrones entran 4 protones, dos procedentes de la hidrólisis del agua y otros dos impulsados por la cadena de transporte electrónico, como resultado se establece una diferencia de potencial electroquímico entre las dos cara de la membranas del tilacoide. Este gradiente hace que los protones salgan por la ATP-sintetasa y se produzca la síntesis de ATP, por cada 3 protones se sintetiza 1 molécula de ATP.
- Fase luminosa cíclica: En la fase luminosa cíclica, el único proceso que ocurre es la fotofosforilación del ADP. Se genera un flujo cíclico de electrones que hace que se introduzcan protones en el interior del tilacoide, el gradiente electroquímico se emplea para la síntesis de ATP, como no interviene el fotosistema II, no hay fotólisis del agua, y consecuentemente ni se desprende oxígeno ni se produce la reducción del NADP+.
El ATP y el NADPH formados se utilizan para la fase oscura o independiente de la luz, en la cual se sintetiza materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas.
11.- ¿Qué es un organismo autótrofo quimiosintético?
Es aquel que utiliza que utilizan la energía desprendida en la reacción de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas para sintetizar ATP.
14.- Fotosistemas: Conceptos de complejo antena y centro de reacción. Función y localización
El complejo antena o complejo captador de luz son estructuras que contienen moléculas de pigmentos fotosintéticos (clorofila a, clorofila b y carotenoides) que captan energía luminosa, se excitan y transmiten la energía de excitación de una moléculas a otras hasta que la ceden finalmente al centro de reacción.
El centro de reacción es una subunidad con dos moléculas de un tipo especial de clorofila a, denominada pigmento diana, que al recibir la energía captada por los anteriores pigmentos, transfieren sus electrones a otra molécula, denominada primer aceptor de electrones, que lo cederá a su vez a otra molécula externa.
Ambos se encuentran en los fotosistemas que componen la membrana de los tilacoides.
15.- Compara: a) quimiosíntesis y fotosíntesis b) fosforilación oxidativa y fotofosforilación
a) quimiosíntesis y fotosíntesis: Son dos procesos anabólicos, pero mientras que en la fotosíntesis se utiliza la energía luminosa, en la quimiosíntesis se utiliza la energía procedente de reacciones de oxidación de compuestos inorgánicos.
b) fosforilación oxidativa y fotofosforilación: la fotofosforilación es un proceso de síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato llevado a cabo por las ATP-sintetasas de la membrana del tilacoide, en los cloroplastos de las células vegetales, mientras que la fosforilación oxidativa es un proceso metabólico que utiliza energía liberada por la oxidación de nutrientes para producir ATP en la membrana de las mitocondrias.
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 de productos más sencillos como los aminoácidos, se obtiene un producto más complejo como son las proteínas
18.- ¿En qué lugar de la célula y de qué manera se puede generar ATP?
En el citoplasma, durante la glucólisis y de la respiración de células procariotas y en el interior de mitocondrias (células eucariotas) durante el ciclo de Krebs, así como y en los cloroplastos, durante la fotosíntesis.
19.- Papel del acetil-CoA en el metabolismo. Posibles orígenes del acetil-CoA celular y posibles destinos metabólicos (anabolismo y catabolismo). Principales rutas metabólicas que conecta.
Se origina a partir del ácido pirúvico, obtenido en la glucólisis que al entrar en la mitocondria se transforma en acetil-CoA que interviene en el Ciclo de Krebs para obtener coenzimas reducidos.
También se puede obtener de la β-oxidación de la acil-CoA, procedente de la activación de un ácido graso, y esta acetil-CoA va a parar al Ciclo de Krebs.
En las proteínas tambien se obtiene acetil-CoA de la separación de los grupos amino de los aminoácidos, que tras la transaminación y la desaminación oxidativa, se transformará en el acetil-CoA, que irá al Ciclo de Krebs.
Interviene en la síntesis de ácidos grasos, como iniciador de este proceso anabólico.
23.- ¿Qué molécula acepta el CO2 en la fotosíntesis? ¿Qué enzima cataliza esta reacción? ¿A qué moléculas da lugar?.
El CO2 se fija a la ribulosa-1,5-difosfato gracias a la acción del rubisco (ribulosa-difosfato-carboxilasa-oxidasa), y da lugar a un compuesto inestable de 6 átomos de carbono, que se disocia en 2 moléculas de 3 átomos de carbono, el ácido-3-fosfoglicérico.
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.
Reacciones en las que participa son la glucólisis, el paso intermedio de la glucólisis al Ciclo de Krebs, y el Ciclo de Krebs.
25.- Explique brevemente el esquema siguiente:
Este esquema corresponde al ciclo de Calvin que se da en la síntesis de carbono en la fase oscura de la fotosíntesis.
Primeramente se observa la fijación del CO2 atmosférico a la ribulosa-1,5-difosfato, gracias a la acción de la enzima rubisco, dando lugar a un compuesto inestable de 6 carbonos, que se disocia en 2 moléculas de ácido-3-fosfoglicérico.
Aquí se invierte el ATP y el NADPH obtenidos durante la fase luminosa de la fotosíntesis, para obtener 3-fosfoglicealdehído, y de este se pueden obtener tanto monosacáridos, como glicerina, ácidos grasos y aminoácidos, así como regenerar la ribulosa-1,5-difosfato, mediante el ciclo de las pentosas-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?
- Fosforilación a nivel de sustrato: Proceso de obtención de ATP, en el cual al ADP se le une un grupo fosfato que se encontraba en adherido a otro compuesto. Se produce en la glucólisis, en el citosol, antes de entrar al Ciclo de Krebs.
- Fotofosforilación: es un proceso de síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato llevado a cabo por las ATP-sintetasas de la membrana del tilacoide, en los cloroplastos de las células vegetales.
- Fosforilación oxidativa: proceso metabólico que utiliza energía liberada por la oxidación de nutrientes para producir ATP, y esta se da en las crestas mitocondriales de las mitocondrias.
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 de consume una molécula de agua, y se reducen una molécula de NAD+ y FADH+, para obtener una de NADH y una de FADH2 y una molécula de 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 al catabolismo de los glúcidos y lípidos es el acetil-CoA, el cual va a parar en ambos casos al Ciclo de Krebs, para obtener moléculas reducidas de NADH y FADH2 que posteriormente se convertirán en ATP.
31.- Ciclo de Calvin: concepto, fases y rendimiento neto.
El Ciclo de Calvin es un proceso cíclico para la síntesis de compuestos de carbono en la fase oscura de la fotosíntesis, en el cual:
Primeramente se produce la fijación del CO2 atmosférico a la ribulosa-1,5-difosfato, gracias a la acción de la enzima rubisco, dando lugar a un compuesto inestable de 6 carbonos, que se disocia en 2 moléculas de ácido-3-fosfoglicérico.
Mediante el consumo de 2 moléculas de ATP (una por cada ácido-3-fosfoglicérico) se reduce el ácido-3-fosfoglicérico y se obtiene ácido-1,3-difosfoglicérico, y a continuación este es reducido a gliceraldehído-3-fosfato por acción de 2 moléculas de NADPH (una por cada molécula de ácido-3-fosfoglicérico) y de este se pueden obtener tanto monosacáridos, como glicerina, ácidos grasos y aminoácidos, así como regenerar la ribulosa-1,5-difosfato, mediante el ciclo de las pentosas-fosfato, en el cual se invierte una molécula de ATP para pasar de ribulosa-5-fosfato a ribulosa-1,5-difosfato.
Por cada CO2 que se incorpora al ciclo de Calvin se requieren 3 moléculas de ATP y 2 de NADPH, por tanto, para una molécula de glucosa (6C), se necesitarán 18 ATP y 12 NADPH.
35.- La siguiente molécula representa el acetil-CoA: H3 C-CO-S-CoA.
a) ¿En qué rutas metabólicas se origina y en cuáles se utiliza esta molécula?.
b) De los siguientes procesos metabólicos: Glucogénesis, fosforilación oxidativa y B-oxidación, 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) Se origina en el catabolismo de glúcidos, en concreto, a partir del ácido pirúvico producido en la glucólisis.
También en el catabolismo de ácidos grasos, a aprtir de la β-oxidación de la acil-CoA.
Finalmente en el catabolismo de proteínas, a partir de la separación de los grupos amino de los aminoácidos.
Esta molécula se utiliza en el anabolismo de lípidos, concretamente en la síntesis de ácidos grasos, de la cual se parte.
b)
- Glucogénesis o glucogenogénesis: se origina a partir de la glucosa-6-fosfato, la cual procede de la gluconeogénesis o de la glucosa libre, y se obtiene glucógeno.
Esto tiene lugar en la mitocondria y matriz mitocondrial. - Fosforilación oxidativa: se origina de a partir del ADP, el cual se reduce gracias a las coenzimas NADH y FADH2 en la cadena transportadora de electrones, y se obtiene ATP. Esto tiene lugar en las crestas mitocondriales.
- β-oxidación: se parte del acil-CoA en la oxidación de lo ácidos grasos en la hélice de Lynen y el producto final es una molécula de acil-CoA con 2 carbonos menos, un acetil-CoA, NADH y FADH2. Esto tiene lugar en la matriz mitocondrial.
c)
Los animales no pueden realizar el proceso inverso, ya que carecen de las enzimas necesarias para transformar el acetil-CoA en piruvato.
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).
El metabolismo es el conjunto de reacciones de reducción y oxidación, con el fin de obtener energía, que producen la transformación de materia en los seres vivos, para formar nuevos tejidos y producir el desarrollo del organismo.
Anabolismo: vía constructiva del metabolismo, para sintetizar moléculas complejas a partir de moléculas sencillas.
Catabolismo: fase degradativa del metabolismo en la cual se obtiene energía, transformando moléculas complejas en otras más sencillas.
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.
Rutas:
Catabolismo por respiración:
- Glucólisis: el producto inicial es la glucosa, y el final, el ácido pirúvico.
- Ciclo de Krebs: el producto inicial es el acetil-CoA, y el final es el ácido oxalacético.
- Cadena transportadora de electrones: el producto inicial es el NADH y FADH2, y como productos finales se obtiene ATP.
Catabolismo por fermentación:
- Fermentación alcohólica: producto inicial la glucosa y como final el etanol.
- Fermentación láctica: producto inicial la glucosa y como final el ácido lácitco.
- Fermentación butírica: producto inicial el almidón o celulosa, y como final el ácido butírico, dióxido de carbono.
Catabolismo por otras rutas:
- Hélice de Lynen: el producto inicial es el ácido graso, y como productos finales se obtienen acetil-CoA, NADH y FADH2
- Transaminación: los productos iniciales son el grupo amino de un aminoácido, que se transforma en ácido pirúvico, y el ácido cetoglutárico, que se transforma en ácido glutámico.
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).
Intervienen los cloroplastos y las mitocondrias.
Cloroplastos: Fotosíntesis (en el estroma se produce el 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?
- Metabolismo: si finalidad es obtener la materia y energía necesarias para llevar a cabo las funciones vitales.
- Catabolismo: fase degradativa del metabolismo en la cual se obtiene energía.
- Anabolismo: vía constructiva del metabolismo, para sintetizar moléculas complejas a partir de moléculas sencillas.
Solo son reversibles algunas partes de los procesos catabólicos en anabólicos, de igual manera que no todas las partes de los procesos anabólicos son reversibles en catabólicos.
Sí, es una encrucijada metabólica, porque a ella se puede llegar tanto por la glucólisis, como por la hélice de Lynen, como por transaminación de grupos amino.
41. Quimiosíntesis: Concepto e importancia biológica.
- Quimiosíntesis: consiste en la síntesis de ATP a partir de la energía que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas.
Es necesario para cerrar los ciclos biogeoquímicos, posibilitando la vida en el planeta.
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
3. ADP+
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?
Los elementos 4 y 6 de la figura se transforman en los tilacoides de grana, mientras que el Ciclo de Calvin tiene lugar en los de estroma.
C) Explique brevemente (no es necesario que utilice formulas) en qué consiste el ciclo de Calvin.
El ciclo de Calvin es un proceso cíclico para la síntesis de compuestos de carbono en la fase oscura de la fotosíntesis.
En él se produce una fijación del CO2, una reducción de ese CO2 fijado con la ayuda de ATP y NADPH anteriormente obtenidos en la fase luminosa, y una posterior síntesis de moléculas orgánicas como glúcidos, proteínas o lípidos.
46. a) El Esquema representa un cloroplasto ¿Qué denominación reciben los elementos indicados por los números 1-7?
1. Espacio intermembranoso.
2. Membrana interna.
3. Membrana externa.
4. Tilacoide de estroma.
5. ADN plasticial.
6. Ribosoma.
7. Tilacoide de grana.
b) En los cloroplastos, gracias a la luz, se producen ATP y NADPH. Indique esquemáticamente, como se desarrolla este proceso
El ATP y el NADH se obtienen en la fase luminosa.
Por cada molécula de CO2 que se incorpora, se necesitan 3 ATP y 2 NADPH, por lo tanto, para formar una molécula de glucosa, por ejemplo (6C), se necesitan 12 NADPH (6C x 2 NADPH) y 18 ATP (3 ATP x 6C), por lo que se hidroizan 12 moléculas de H2O en la fase luminosa acíclica, y por cada molécula de agua hidrolizada, se producen 4 protones (total 48 protones), y se obtienen 16 ATP (1 ATP por cada 3 protones).
Como se necesitan 18 ATP, los otros 2 se consiguen la fase luminosa cíclica.
c) Las moléculas de ADN de los cloroplastos y las mitocondrias son mucho más pequeñas que las bacterias. ¿Contradice este hecho la hipótesis de la endosimbiosis sobre el origen de las células eucarióticas?
Este hecho no contradice la hipótesis de la endosimbiosis sobre el origen de las células eucarióticas, ya que el tamaño no influye en esta teoría, porque la teoría endosimbiótica dice que los cloroplastos y las mitocondrias se formaron por la simbiosis de una bacteria con una célula, y por tanto, no se corresponde al tamaño de la célula, ya que se ha producido una fusión.
47. El Esquema (misma figura de la página anterior) representa un cloroplasto ¿Qué denominación reciben los elementos indicados por los números 1-7?
1. Espacio intermembranoso.
2. Membrana interna.
3. Membrana externa.
4. Tilacoide de estroma.
5. ADN plasticial.
6. Ribosoma.
7. Tilacoide de grana.
a) En el interior de este cloroplasto hay almidón. Explique, mediante un esquema, como se forma la glucosa que lo constituye.
Ya que se encuentra dentro del cloroplasto, solo se puede haber sintetizado mediante el ciclo de Calvin, y no por gluconeogénesis.
Primeramente se produce la fijación del CO2 atmosférico a la ribulosa-1,5-difosfato, gracias a la acción de la enzima rubisco, dando lugar a un compuesto inestable de 6 carbonos, que se disocia en 2 moléculas de ácido-3-fosfoglicérico.
Mediante el consumo de 2 moléculas de ATP (una por cada ácido-3-fosfoglicérico) se reduce el ácido-3-fosfoglicérico y se obtiene ácido-1,3-difosfoglicérico, y a continuación este es reducido a gliceraldehído-3-fosfato por acción de 2 moléculas de NADPH (una por cada molécula de ácido-3-fosfoglicérico) y de este se pueden obtener la glucosa, uniendo varias moléculas de carbono.
b) Indique tres similitudes entre cloroplastos y mitocondrias.
- Ambos son orgánulos transductores de energía.
- Poseen una misma composición de la membrana plasmática pero sin colesterol.
- Comparten ciertas estructuras: membrana externa, interna, ADN, espacio intermembranoso, ribosomas, enzimas... .
- Ambos se encuentran en las células eucariotas.
domingo, 5 de febrero de 2017
Esquema del metabolismo
Buenaaas!! Aquí os dejo el esquema del tema completo del metabolismo, enfocado al catabolismo y a las fermentaciones.
En este esquema, para empezar, podemos ver una breve definición del metabolismo y las partes de una reacción metabólica.
A continuación, la explicación esquemática de la síntesis y reserva de ATP, así como los tipos de metabolismo dependiendo de la fuente de carbono y de energía; las reacciones reducción-oxidación.
Después tenemos la aprte del metabolismo más enfocada al catabolismo, viendo primero los dos tipos de catabolismo como son la respiración y la fermentación, para luego explicar a modo esquemático, las partes de la respiración, como son las glucólisis, el ciclo de Krebs y la cadena transportadora de electrones.
Por otra parte tenemos la parte la fermentación, con sus características y tipos.
Por último, se encuentran las otras 3 vías de catabolismo, como son las de las proteínas con la hélice de Lynen, la de las proteínas y los ácidos nucleicos.
En este esquema, para empezar, podemos ver una breve definición del metabolismo y las partes de una reacción metabólica.
A continuación, la explicación esquemática de la síntesis y reserva de ATP, así como los tipos de metabolismo dependiendo de la fuente de carbono y de energía; las reacciones reducción-oxidación.
Después tenemos la aprte del metabolismo más enfocada al catabolismo, viendo primero los dos tipos de catabolismo como son la respiración y la fermentación, para luego explicar a modo esquemático, las partes de la respiración, como son las glucólisis, el ciclo de Krebs y la cadena transportadora de electrones.
Por otra parte tenemos la parte la fermentación, con sus características y tipos.
Por último, se encuentran las otras 3 vías de catabolismo, como son las de las proteínas con la hélice de Lynen, la de las proteínas y los ácidos nucleicos.
Esquema enzimas
Buenaas!! Aquí os dejo el esquema de las enzimas, en el cual os explicaré distintos apartados, como sus características principales, tipos de reacciones, información acerca del centro activo, su especificidad, la cinética enzimática y los factores que hacen que ésta se vea favorecida o perjudicada, así como los tipos de clasificaciones, respondiendo al tipo de estructura o la función que ejercen.
Espero que os ayude con vuestro estudio^^
Espero que os ayude con vuestro estudio^^
sábado, 4 de febrero de 2017
Apuntes de vídeos sobre el metabolismo 2
Aquí os dejo los apuntes de los últimos vídeos sobre el catabolismo. HF!
- Catabolismo glucosa: Glucólisis
- Catabolismo glucosa: Ciclo de Krebs
- Transporte de electrones y fosforilación oxidativa
(Están los tres vídeos juntos porque los apuntes eran muy cortos y todos pertenecían a la respiración celular)
miércoles, 1 de febrero de 2017
Actividades metabolismo: Catabolismo
Buenaaaaas!! Estas son las actividades acerca del tema del catabolismo que estamos dando en clase, espero que os ayuden y os resuelvan alguna duda^^
El ATP se puede sintetizar por fosforilación oxidativa, es decir, con el paso de H+ a través de ATP-asas, que se da en las crestas mitocondriales, o en los tilacoides de los cloroplastos, o por fosforilación a nivel de sustrato, en la que al ADP se le une un grupo fosfato que se encontraba en adherido a otro compuesto.
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, formado por adenina, ribosa y 3 grupos fosfatos (y por eso se parece a los ácidos nucleicos); que actúa como coenzima, y siendo esta la moneda energética del organismo.
Esta, cede energía rompiendo sus enlaces de tipo éster-fosfóricos.
Esta, cede energía rompiendo sus enlaces de tipo éster-fosfóricos.
El ATP se puede sintetizar por fosforilación oxidativa, es decir, con el paso de H+ a través de ATP-asas, que se da en las crestas mitocondriales, o en los tilacoides de los cloroplastos, o por fosforilación a nivel de sustrato, en la que al ADP se le une un grupo fosfato que se encontraba en adherido a otro compuesto.
12.- Define en no más de cinco líneas el concepto de "Metabolismo", indicando su función
biológica.
El metabolismo es el conjunto de reacciones de reducción y oxidación, con el fin de obtener energía, que producen la transformación de materia en los seres vivos, para formar nuevos tejidos y producir el desarrollo del organismo.
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 tienen mitocondrias, y además, si tiene cloroplastos, realiza la fotosíntesis y por tanto, una nutrición autótrofa.
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, caerece de mitocondrias y cloroplastos.
d) Las células de las raíces de los vegetales son quimioautótrofas.
a) Una célula eucariótica fotoautótrofa tiene cloroplastos pero no tiene mitocondrias.
Falso, todas las células eucariotas tienen mitocondrias, y además, si tiene cloroplastos, realiza la fotosíntesis y por tanto, una nutrición autótrofa.
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, caerece de mitocondrias y cloroplastos.
d) Las células de las raíces de los vegetales son quimioautótrofas.
Falso, ya que los únicos organismos quimioautótrofos son las 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.
Es falsa, ya que el ATP es tmabién una molécula receptora de grupos fosfato, así como también almacenadora de energía en sus enlaces.
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.
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 haciendo la respiración celular para obtener energía, en la cual la fase intermedia, denominada ciclo de Krebs, se realiza en la matriz mitocondrial.
A continuación, la última etapa de esta respiración celular, la cadena transportadora de electrones se realiza en las crestas mitocondriales.
A continuación, la última etapa de esta respiración celular, la cadena transportadora de electrones se realiza en las crestas mitocondriales.
22.- ¿Qué ruta catabólica se inicia con la condensación del acetil-CoA y el ácido oxalacético,
y qué se origina en dicha condensación? ¿De dónde provienen fundamentalmente
cada uno de los elementos? ¿Dónde tiene lugar esta ruta metabólica?.
Se inicia el ciclo de Krebs, y de esa condensación de acetil-CoA y ácido oxalacético se origina el ácido cítrico.
El acetil-CoA proviene de la transformación del ácido pirúvico, que se genera en la glucólisis, para poder entrar en la membrana mitocondrial, ya que este ácido no puede entrar como tal en la mitocondria, sino que tiene que pasar a acetil-CoA, y el ácido oxalacético se encuentra en la matriz mitocondrial, residual de una reacción anterior.
Este ciclo de Krebs tiene lugar, como ya he dicho, en la matriz mitocondrial.
El acetil-CoA proviene de la transformación del ácido pirúvico, que se genera en la glucólisis, para poder entrar en la membrana mitocondrial, ya que este ácido no puede entrar como tal en la mitocondria, sino que tiene que pasar a acetil-CoA, y el ácido oxalacético se encuentra en la matriz mitocondrial, residual de una reacción anterior.
Este ciclo de Krebs tiene lugar, como ya he dicho, en la matriz mitocondrial.
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?.
Este proceso lo llevan a cabo cuatro grandes complejos proteicos, I, II, III, IV, más la ubiquinona y el citocromo, que se encuentran el la membrana interna de las mitocondrias, y los cuales se encargan de aceptar electrones y cederlos a la molécula siguiente.
Aquí se produce una fosforilación oxidativa, ya que los protones vuleven a la matriz mitocondrial a través de los ATP-sintetasas, unas enzimas que sintetizan el ATP.
La función metabólica de la cadena respiratoria es la obtención de ATP, del cual se obtendrá energía, oxidando los NADH y los FADH2, previamente obtenidos en los procesos anteriores a la cadena respiratoria.
Sin la cadena repsiratoria, el rendimineto energético de la respiración celular sería muy bajo, ya que no se oxidarían las coenzimas obtenidas, y su rendimineto se reduciría a los 2 ATPs obtenidos en la glucólisis y otros 2 en el ciclo de Krebs.
Aquí se produce una fosforilación oxidativa, ya que los protones vuleven a la matriz mitocondrial a través de los ATP-sintetasas, unas enzimas que sintetizan el ATP.
La función metabólica de la cadena respiratoria es la obtención de ATP, del cual se obtendrá energía, oxidando los NADH y los FADH2, previamente obtenidos en los procesos anteriores a la cadena respiratoria.
Sin la cadena repsiratoria, el rendimineto energético de la respiración celular sería muy bajo, ya que no se oxidarían las coenzimas obtenidas, y su rendimineto se reduciría a los 2 ATPs obtenidos en la glucólisis y otros 2 en el ciclo de Krebs.
29.- ¿Cómo se origina el gradiente electroquímico de protones en la membrana mitocondrial
interna?
El gradiente electroquímico se origina en la quimiósmosis, ya que mediante la energía perdida por los electrones, se usa para bombear protones al exterior, es decir, de la matriz mitocnodrial al espacio intermembranoso.
Cuando la concentración de estos protones es elevada, estos vuelven a la matriz mitocondrial a través de las ATP-sintetasas.
Cuando la concentración de estos protones es elevada, estos vuelven a la matriz mitocondrial a través de las 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)
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) Son moléculas oxidadas, y no forman parte de la estructura del ADN ni del ARN, simplemente tienen una composición parecida.
b)El ATP almacena la energía que se desprende en el metabolismo en sus enlaces éster-fosfóricos, para luego cederla donde se necesite, para realizar las funciones vitales.
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.
b)El ATP almacena la energía que se desprende en el metabolismo en sus enlaces éster-fosfóricos, para luego cederla donde se necesite, para realizar las funciones vitales.
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
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 completo de la oxidación de la glucosa es de 38 ATP en el caso de las células procariotas, ya que estas no tienen que gastar energía para entrar en la mitocondria, y de 36 ATP en el caso de las células eucariotas, ya que estas si que tienen que hacerlo.
En cambio, en la fermentación solo se obtien 2 ATP, ya que en la fermentación no hay cadena transportadora de electrones que oxide los NADH y los FADH2.
En cambio, en la fermentación solo se obtien 2 ATP, ya que en la fermentación no hay cadena transportadora de electrones que oxide los NADH y los FADH2.
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 transportadora de electrones tiene lugar en la mitocondria, más concretamente en las crestas mitocondriales de esta, y en los cloroplastos.
El papel del oxígeno en dicha cadena es el de aceptor de electrones liberados en las reacciones.
Los seres vivos que la realizan la respiración celular son todos aquellos que posean células eucariotas, los cuales necesitan dicha energía para poder realizar las funciones vitales.
El papel del oxígeno en dicha cadena es el de aceptor de electrones liberados en las reacciones.
Los seres vivos que la realizan la respiración celular son todos aquellos que posean células eucariotas, los cuales necesitan dicha energía para poder realizar las funciones vitales.
39.- En el ciclo de Krebs o de los ácidos tricarboxílicos:
-¿Qué tipos principales de reacciones ocurren?.
- ¿Qué rutas siguen los productos liberados?.
El ciclo de Krebs, al formar parte de la respiración celular, se tratan de reacciones catabólicas.
Son reacciones de oxidación, en las que el acetil-CoA liberado en el paso intermedio de la glucólisis y el ciclo de Krebs, se une al ácido oxalacético, presente dentro de la matriz mitocondrial, pasando por una serie de reacciones en las que se parte de una molécula de 6 carbonos (ácido cítrico) y se termina formando de nuevo el ácido oxalacético.
En este ciclo, se obtienen 1 GTP (igual al ATP), 1 FADH2 y 3 NADH por vuelta.
Son reacciones de oxidación, en las que el acetil-CoA liberado en el paso intermedio de la glucólisis y el ciclo de Krebs, se une al ácido oxalacético, presente dentro de la matriz mitocondrial, pasando por una serie de reacciones en las que se parte de una molécula de 6 carbonos (ácido cítrico) y se termina formando de nuevo el ácido oxalacético.
En este ciclo, se obtienen 1 GTP (igual al ATP), 1 FADH2 y 3 NADH por vuelta.
42. Importancia de los microorganismos en la industria. Fermentaciones en la preparación de alimentos y bebidas. Fermentaciones en la preparación de medicamentos.
Los microorganismos son muy importantes en la industria, ya que intervienen en la fermentación alcohólica, transformando la glucosa para obtener etanol, un compuesto que se utiliza para la fabricación de numerosas bebidas alcohólicas.
También en la fermentación láctica, donde se transforma la glucosa en ácido láctico.
Esta transformación la llevan a cabo algunas bacterias, y como resultado se obtienen productos derivados de la lache como el queso, el yogur y el requesón.
Además, en estas fermentaciones se pueden obtener productos secundarios como la glicerina, que se usa para la fabricación de medicamentos.
También en la fermentación láctica, donde se transforma la glucosa en ácido láctico.
Esta transformación la llevan a cabo algunas bacterias, y como resultado se obtienen productos derivados de la lache como el queso, el yogur y el requesón.
Además, en estas fermentaciones se pueden obtener productos secundarios como la glicerina, que se usa para la fabricación de medicamentos.
43. Fermentaciones y respiración celular. Significado biológico y diferencias.
Primeramente, entre ambos procesos hay una gran diferencia, y es la cantidad de energía obtenida, ya que en la fermentación se obtienen 2 ATP, por 36/38 de la respiración celular.
Esto se debe a que la fermentación ocurre por fosforilación a nivel de sustrato, y no intervienen las ATP-sintetasas, mientras que en la respiración celular si que intervienen las ATP-sintetasas, ya que hay una cadena transportadora de electrones.
Además, la respiración celular es un proceso aeróbico, es decir, que el aceptor final de electrones es el oxígeno, mientras que la fermentación es un proceso anaeróbico, ya que el aceptor final es un compuesto orgánico, como un nitrato o un sulfato.
Esto se debe a que la fermentación ocurre por fosforilación a nivel de sustrato, y no intervienen las ATP-sintetasas, mientras que en la respiración celular si que intervienen las ATP-sintetasas, ya que hay una cadena transportadora de electrones.
Además, la respiración celular es un proceso aeróbico, es decir, que el aceptor final de electrones es el oxígeno, mientras que la fermentación es un proceso anaeróbico, ya que el aceptor final es un compuesto orgánico, como un nitrato o un sulfato.
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
Glucólisis, entrada de ácido pirúvico en 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?
También se puede originar a partir de la β-oxidación de la acil-CoA, en la degradación de ácidos grasos, a lo largo de cada vuelta en la hélice de Lynen.
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 proteicos.
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: el cual se desarrolla en la matriz mitocondrial.
- Cadena transportadora de electrones: se realiza en las crestas mitocondriales.
c) Las mitocondrias contienen ADN. Indique dos tipos de productos codificados
por dicho ADN.
ARNm, ARNt.
ARNm, ARNt.
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