Actividades Metabolismo: Catabolismo

¡Buenas noches! Para finalizar la misión del catabolismo os dejo aquí todas las preguntas relacionadas con el tema!

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 adenosín-trifosfato es un nucleotido que actúa en el organismo como molécula energética.

Almacena y cede energía gracias a sus dos enlaces éster-fosfóricos

Cuando se hidroliza, se rompe el enlace por un proceso de desfosforilación produciéndose ADP, que también puede ser hidrolizado a AMP.

Se parece a los ácidos nucleicos porque quimicamente está compuesto por una base nitrogenada, la adenina, y un grupo fosfato, aunque carece de una pentosa que si poseen los ácidos nucleicos 

La síntesis de ATP tiene lugar de dos formas distintas

Fosforilación a nivel de sustrato: Gracias a la energía liberada de una biomolecula, al romperse uno de sus enlaces ricos en energía

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

 Llamamos metabolismo al conjunto de reacciones químicas complejas que tienen lugar en las células de los seres vivos con el objetivo de obtener energía y materia, necesarias para realizar las funciones vitales.

13.– Indique qué frases son ciertas y cuáles son falsas. Justifique la respuesta:

a) Una célula eucariótica fotoautótrofa tiene cloroplastos pero no tiene mitocondrias.

Que sea fotoautotrofa significa que tiene que hace la fotosíntesis por lo que obtiene materia orgánica. Pero necesitará llevar a cabo la respiración celular por lo que tendrá mitocondrias.

b) Una célula eucariótica quimioheterótrofa posee mitocondrias pero no cloroplastos.

Verdadero porque necesita realizar la respiración celular para obtener energía ya que no realiza la fotosíntesis ni la quimiosíntesis.

c) Una célula procariótica quimioautótrofa no posee mitocondrias ni cloroplastos.

Verdadero porque los cloroplastos son utilizados para realizar la fotosíntesis y en las celdillas procariotas no hay mitocondrias.

d) Las células de las raíces de los vegetales son quimioautótrofas.

Verdadero porque llevan a cabo reacciones químicas y no la fotosíntesis.

17.- Explica brevemente si la proposición que sigue es verdadera o falsa. 

El ATP es una molécula dadora de energía y de grupos fosfatos.

Afirmativa, ya que el ATP es una molécula que cede y almacena energía, debido a sus dos enlaces éster-fosfóricos que pueden almacenar hasta 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 glucólisis es un proceso mediante el cual a partir de glucosa se obtiene ácido pirúvico y que tiene lugar en el citosol de la célula. 

El producto final es 2ATP, que tratándose de una célula eucariota será invertido en la energía requerida para atravesar la doble membrana de las mitocondrias, donde tendrá lugar el resto de la respiración de la glucosa.

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?.

Esta célula respira para obtener energía. La Matriz mitocondrial sí participa porque ahí se da el Ciclo de Krebs. Las crestas mitocondriales también participan porque en ellas tiene lugar la cadena transportadora de electrones.

22.- ¿Qué ruta catabólica se inicia con la condensación del acetil-CoA y el ácido oxalacético, y qué se origina en dicha condensación? ¿De dónde provienen fundamentalmente cada uno de los elementos? ¿Dónde tiene lugar esta ruta metabólica?.

El ciclo de Krebs o ciclo del ácido cítrico. El acetil- coA proviene del ácido pirúvico, que pierde un Co2 y se le añade una coenzima A y el ácido oxalacético proviene de la regeneración de dicho acetil-coA

Esta ruta metabolica tiene lugar en la matriz mitocondrial de las células eucariotas 

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 es la última etapa de la respiración , en este se oxidan las coenzimas reducidas y de esta forma son utilizadas para sintetizar ATP a partir de la energía que contienen.

La cadena transportadora está formada por una serie de moléculas , cada una de estas moléculas aceptan electrones y luego los transfiere a la molécula siguiente mientras que el proceso de fosforilación oxidativa es una fase del proceso de transporte electrónico en el que se produce la unión de un ADP y un grupo fosfato generando así un ATP.

La función de la cadena respiratoria es transportar los electrones. Está formada por grandes complejos proteicos , ubiquinona y citocromo. Se  localiza en la matriz mitocondrial.

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

interna?

El gradiente electroquimico se origina debido a la diferencia de potencial entre membranas mitocondriales , lo cual provoca que se   produzca  energía

32.- Existe una clase de moléculas biológicas denominadas ATP, NAD, NADP:

a) ¿Qué tipo de moléculas son ?

¿Forman parte de la estructura del ADN o del ARN?.

b) ¿Qué relación mantienen con el metabolismo celular? (Explícalo brevemente).

Todas son nucleotidos que forman parte del ADN

El ATP se encarga de almacenar y ceder energía, transportan radicales es una coenzima de transferencia , el NAD y NADP son coenzimas que se encargan de transportar grupos químicos , estas dos coenzimas son de oxidación reducción .

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.

En la oxidación completa de la glucosa se obtienen 36 o 38 ATP dependiendo del tipo de célula, sin embargo en la fermentación solamente se obtienen 2 moléculas de ATP. Esto ocurre porque el proceso de la fermentación no comprende la cadena transportadora de electrones.

 38.- ¿En qué orgánulos celulares tiene lugar la cadena de transporte de electrones , uno de cuyos componentes son los citocromos? ¿Cuál es el papel del oxígeno en dicha cadena? ¿Qué seres vivos y para qué la realizan?.

La cadena de transporte de electrones tiene lugar en las mitocondrias. En dicha cadena el oxígeno actúa como oxidante. La llevan a cabo los organismos aerobios para obtener energía.

 39.- En el ciclo de Krebs o de los ácidos tricarboxílicos:  -¿Qué tipos principales de reacciones ocurren?. – ¿Qué rutas siguen los productos liberados?.

Las reacciones que se dan principalmente son de oxidación-reducción.

El NADH y el FADH2 continúan hacia la cadena transportadora de electrones. El GTP ya es moneda energética y el CO2 se libera.

Las enzimas oxidadas NADH y FADH2 serán untilizadas en la cadena transportadora de electrones para obtener finalmente ATP.

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

La fermentación y la respiración celular son dos tipos de catabolismo. Ambas son reacciones de degradación y su objetivo es la obtención de energía. En la respiración interviene la cadena transportadora de electrones que permite transferir electrones a un aceptor inorgánico. En función del agente oxidante se distingue la respiración aerobia, donde el último aceptor es el oxígeno, y la anaerobia, donde el agente no es el oxigeno si no iones como el ion nitrato

En la fermentación por el contrario no interviene la cadena transportadora de electrones, lo que impide transferir los electrones de la materia orgánica inicial a la de un compuesto inorgánico, siendo el producto final siempre un compuesto orgánico 

La productividad a la hora de obtener energía es mucho mayor en la respiración (38/36 ATP) que en la fermentación (2ATP)

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-co-a

3-ADP

4-ATP

5-NADH

6-Oxígeno

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.

El proceso de la Glucólisis, entrada delácido pirúvico en la matriz mitocondrial y la fotosíntesis.

c) En el esquema, el compuesto 2 se forma a partir del compuesto 1 , que a su vez, proviene de la glucosa. ¿Sabría indicar otra sustancia a partir de la cual se pueda originar el compuesto 2?

Se podría originar también a partir del Acetato.

48 El esquema representa un a mitocondria con diferentes detalles de su estructura. Identifique las estructuras numeradas 1 a 8. 

1:Matriz mitocondrial

2:Cresta mitocondrial

3: Ribosoma

4:Membrana mitocondrial interna 

5:Membrana mitocondrial externa

6:Espacio intermembranoso

7: Complejo I

8:Complejos activos de la cadena transportadora de electrones 

b)  Indique dos procesos de las células eucariotas que tengan lugar exclusivamente en las mitocondrias y para cada uno de ellos establezca una relación con una de las estructuras indicadas en el esquema. 

El ciclo de Krebs y cadena transportadora de electrones, ambos procesos constituyen la respiración celular, el ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz mitocondrial y el transporte de electrones en la cadena respiratoria tiene lugar en las crestas de la membrana mitocondria interna

c)  Las mitocondrias contienen ADN. Indique dos tipos de productos codificados por dicho ADN. 

El ADN mitocondrial codifica 2 ARN ribosómicos y 13 ARN transferentes 

Fuentes propias