Buenaaaaas!! Estas son las actividades acerca del tema del catabolismo que estamos dando en clase, espero que os ayuden y os resuelvan alguna duda^^
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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) 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
