El metabolismo
- carpiobaldo3
- 11 feb 2020
- 29 Min. de lectura
Actualizado: 12 feb 2020
En esta entrada, vamos a tratar el tema del metabolismo.
A lo largo del post se mantuvo bo esquemas sre el tema y los inspirados en las lesson plan.
El metabolismo es el conjunto de reacciones que tienen lugar en las células de cualquier ser vivo con la finalidad de obtener materia y energía para realizar las funciones vitales y reparar sus estructuras.
Para que estas reacciones químicas tengan lugar, serán necesarias unas moléculas, llamadas enzimas o biocatalizadores. Gracias a ellas, las reacciones tienen lugar de forma más rápida, dado que provocan un descenso en la herejía de activación necesaria para que esta se lleve a cabo.
Dentro del metabolismo hay dos tipos de reacciones: las anabólicas y las catabólicas.
Las reacciones anabólicas son reacciones de síntesis, donde se invierte energía para obtener sustratos complejos.
Dentro del anabolismo hay dos tipos de reacciones: las autótrofas (las de la izquierda en el esquema), en las cuales las moléculas iniciales son inorgánicas (fotosíntesis y quimiosíntesis) y las heteroautótrofas (las de la derecha en el esquema), donde los compuestos iniciales son orgánicos (gluconeogénesis, glucogenogénesis...).
Las reacciones catabólicas, por su lado, son reacciones de degradación, donde se obtienen productos simples y energía. Se puede partir de distintos tipos de moléculas orgánicas complejas precursoras, y a partir de todas obtenemos energía.
A continuación, aquí dejo algunos ejercicios propuestos en clase:
1)¿Todos los organismos autótrofos son fotosintéticos?
No, existen ciertos organismos con un anabolismo autótrofo y que son quimiosintéticos.
2) Indica las semejanzas y las diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis.
La fotosíntesis se produce gracias a la energía luminosa y la realizan las plantas, algas, cianobacterias y las bacterias fotosintéticas. La quimiosíntesis,en cambio, aprovecha la energía desprendida en la oxidación de moléculas (energía química) y sólo la pueden realizar las bacterias quimioautótrofas.
3) ¿Qué diferencia hay entre un pigmento diana y un pigmento antena?
Los pigmentos antena son aquellos que solo pueden captar energía luminosa y transmitirla a otros pigmentos. Los pigmentos diana, en cambio, son aquellos a donde va a parar toda la energía tasa por los pigmentos anteriores.
4) ¿Qué se entiende por fotólisis del agua y cuántas moléculas han de sufrir este proceso para generar una molécula de oxígeno?
La fotólisis del agua es la hidrólisis del agua por acción de la energía lumínica. Este proceso tiene lugar durante la fase lumínica de la fotosíntesis, en el flujo acíclico. Además, para generar una molécula de oxígeno atmosférico se deben degradar dos moléculas de agua.
5) Tanto en la respiración mitocondrial como en la fase luminosa acíclica hay enzimas que trabajan con NADH o NADPH, una cadena transportadora de electrones y ATP-sintetasas, pero hay ciertas diferencias. Responde a las cuestiones de la siguiente tabla:
6) Indica cuáles son los objetivos de la fase luminosa y de la fase oscura de la fotosíntesis, explicando la relación entre ambas. ¿Sería correcto decir que “la fase luminosa se realiza durante el día, mientras que la fase oscura ocurre durante la noche”? Razona la respuesta.
La fase luminosa de la fotosíntesis consiste en la captación de la energía luminosa por los ligamentos fotosintéticos, localizados en las membranas de los tilacoides. En esta etapa se obtiene ATP y NADPH. En la fase oscura, en cambio, no se necesita luz y en ella se sintetiza materia orgánica a partir del dióxido de carbono, y utilizando el ATP y el NADPH obtenidos en la fase anterior. Esta tiene lugar en el estroma.
A pesar de que la fase oscura no precisa de luz, es incorrecto decir que esta tiene lugar por la noche. Esta fase puede darse también durante el día junto a la fase luminosa.
7) ¿En qué orgánulos de la célula eucariota transcurren los siguientes procesos metabólicos?
a) β-oxidación de los ácidos grasos: Matriz mitocondrial.
b) Fotofosforilación: En el estroma y espacio tilacoidal.
c) Glucólisis: Citosol.
d) Fosforilación oxidativa:En el espacio intermembrana y matriz mitocondrial.
e) Captación de luz por el complejo antena:Membrana de los tilacoides.
f) Ciclo de Calvin: Estroma de los cloroplastos.
g) Ciclo de los ácidos tricarboxílicos: Mitocondria (matriz mitocondrial).
8) ¿Por qué disminuye el rendimiento de la fotosíntesis en las plantas C3, cuando en ellas hay escasez de agua? ¿Por qué no sucede esto en las plantas C4?
En las plantas C3, cuando hay escasez de agua, la planta lo que hace es cerrar los estomas de las hojas para evitar la pérdida de agua. Eso origina un aumento de la concentración de oxígeno y una disminución de la concentración de dióxido de carbono por lo que la enzima rubisco, en vez de actuar como carboxilasa actúa como oxidasa reduciendo en un 50% la capacidad fotosintética de la planta.
Las plantas C4 han resuelto este problema mediante una ruta alternativa de fijación del dióxido de carbono. En ellas la fijación del CO2 se realiza en los cloroplastos del mesófilo. Captan el CO2 durante la noche, cuando pueden abrir los estomas sin peligro de pérdida de agua, y la enzima que actúa no se ve perjudicada por una concentración alta de oxígeno.
9) ¿El oxígeno que se desprende durante la fotosíntesis procede del CO2 o del H2O?
El oxígeno que se desprende de la fotosíntesis procede del agua.
10) ¿A qué molécula orgánica se une el CO2, durante la fotosíntesis, para convertirse en carbono orgánico?
El primer paso de la fase oscura de la fotosíntesis es la fijación del dióxido de carbono uniéndose este a la pentosa ribulosa-1,5-difosfato.
11) ¿Cuáles son los productos iniciales y finales de la gluconeogénesis y de la glucólisis? ¿Se puede decir que simplemente son vías metabólicas inversas? Razona la respuesta.
En la gluconeogénesis se parte de precursores no glucídicos ( ácido pirúvico, aminoácidos, ácido láctico o glicerina) para la síntesis de glúcidos. En la glucólisis es el mismo proceso pero al revés, se parte de una glucosa (glúcido) y esta se degrada a dos ácidos pirúvicos.Sin embargo, no se pueden considerar vías inversas ya que aunque en uno se obtenga el producto de la otra, las reacciones químicas son diferentes.
12) ¿Cuáles son los productos iniciales y finales de la gluconeogénesis y de la glucólisis? ¿Se puede decir que simplemente son vías metabólicas inversas? Razona la respuesta.
El ácido pirúvico entra en la mitocondria para iniciar la gluconeogénesis ya que es ahí donde se encuentra la enzima piruvato carboxilasa, la encargada de transformar el piruvato en oxalaceto y luego seguir con la síntesis.
13) ¿Cuáles son los productos iniciales y finales de la gluconeogénesis y de la glucólisis? ¿Se puede decir que simplemente son vías metabólicas inversas? Razona la respuesta.
Esos procesos son debidos a que el ácido oxalacético no puede atravesar la membrana mitocondrial para continúa con el proceso, por lo que se transforma en ácido málico, sale de la membrana y luego vuelve a transformarse en oxalacético y continúa con la reacción.
14) ¿Qué molécula actúa como cebador (iniciador de la reacción) en la síntesis de ácidos grasos?
El acetil-CoA.
15) ¿Cuántas moléculas de malonil-CoA (3 carbonos) se necesitan para obtener ácido lignocérico (24 carbonos)?
Se necesitan 11.
16) ¿Cuál sería el balance neto de la síntesis de un ácido graso de 14 C?
Acetil-CoA + 6malonil-CoA + 12NADPH+H -----> ácido mirístico + 6CO2 + 12NADP+ + 7CoA-SH + 6H2O.
17) ¿En qué parte de la célula se realiza la biosíntesis de los ácidos grasos?
En el citosol de células animales y en los cloroplastos de vegetales.
18) ¿Qué molécula es la que por transaminación, proporciona –NH2, en gran número de vías sintetizadoras de aminoácidos?
El ácido glutámico.
19) Describa los procesos principales que ocurren durante la fase dependiente de la luz (fase luminosa) de la fotosíntesis. (Opción A-Junio 2004)
En la fase luminosa o fotoquímica tiene lugar la captación de energía luminosa por los pigmentos fotosintéticos, localizados en las membranas de los tilacoides de los cloroplastos. En esta etapa se obtiene ATP y NADPH. Durante esta fase se produce también la fotólisis del agua. Dependiendo de cual sea el aceptor final de los electrones se distinguen dos procesos: El flujo no cíclico o abierto de electrones si el aceptor final de electrones es el NADP+ obteniéndose en este caso NADPH. Intervienen los dos fotosistemas (En esta etapa tiene lugar la fotólisis del agua la fotofosforilación de la ADP y la fotorreducción del NADP+).Y el flujo cíclico de electrones si el aceptor final de electrones es el propio centro de reacción (los electrones salen y vuelven a la misma molécula). Sólo interviene el fotosistema I ( en esta etapa tiene lugar la fotofosforilación del ADP obteniéndose ATP y agua).
20) Defina y diferencie los siguientes pares de conceptos referidos a los microorganismos: autótrofo/heterótrofo; quimiosintético/fotosintético; aerobio/ anaerobio. (Opción B-Junio 2002)
El anabolismo es la vía constructiva del metabolismo, es decir, la ruta de síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas sencillas. Si las moléculas iniciales son inorgánicas se denomina anabolismo autótrofo mientras que si son orgánicas se denomina anabolismo heterótrofo.
Un organismo es fotosintético si el anabolismo lo produce gracias a la energía luminosa. En cambio, un organismo es quimiosintético si el anabolismo lo produce gracias al aprovechamiento de la energía desprendida en la oxidación de ciertas moléculas (energía química).
Un organismo es aerobio si puede vivir o desarrollarse en presencia de oxígeno. Y un organismo anaeróbico es aquel que no requiere oxígeno para vivir. Algunos reaccionan negativamente o incluso mueren en presencia de oxígeno, otros pueden tolerarlo pero no lo usan y otros viven anaeróbicamente en ciertas condiciones y aeróbicamente en otras.
Por último, estas son las actividades PAU propuestas para realizar:
1.- ¿Cómo y cuándo tiene lugar la descomposición del agua en el proceso de fotosíntesis? ¿Cuáles son sus consecuencias?
La descomposición del agua en la fotosíntesis tiene lugar durante el flujo no cíclico de electrones, en la membrana de los tilacoides. En él, cuando llegan 2 fotones al fotosistema II, se excita su clorofila P680 y pierde 2 electrones. Estos dos electrones perdidos son repuestos mediante la hidrólisis del agua (fotólisis del agua), donde se obtienen dos electrones.
2.- Cloroplastos y fotosíntesis.
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.
Flujo no cíclico:
Este flujo tiene lugar en los tilacoides de grana de los cloroplastos. Durante el flujo no cíclico de electrones, tiene lugar un traspaso de electrones a través de diferentes complejos proteicos, los cuales bombean protones al espacio tilacoidal desde el estroma. En primer lugar, el fotosistema dos recibe dos fotones, los cuales excitan su pigmento diana (clorofila p680) que pierde dos elctrones. Para recuperar los dos electrones perdidos, tiene lugar una fotólisis del agua, donde el agua le cede dos electrones al pigmento, además de producir dos protones y oxígeno. Estos dos protones serán bombeados al espacio tilacoidal. Los dos electrones que pierde el pigmento, son captados por la feofitrina, quien los cederá al complejo citocromo b6-f que actuará bombeando protones al espacio tilacoidal. Tras él, los dos electrones pasan a la plastocianina y finalmente son captados por el fotosistema 1. En este fotosistema, hay una estimulación por dos fotones de luz que provocan la pérdida de dos electrones del fotosistema, captados por la ferredoxina que los transporta hacia la NADP reductasa, donde se incorporan dos protones del estroma para producir NADPH+H (fotorreducción del NADP).
Los protones bombeados al espacio tilacoidal por el citrocromo b6-f se suman a los producidos por el agua en el fotosistema 1 y pasan por la ATPsintetasa debido a un potencial electroqui´mico a ambos lados de la membrana. Este proceso es la fotofosforilación y, en el, se obtiene ATP a partir de ADP y Pi.
Flujo cíclico de electrones:
Este flujo se da en los tilacoides de estroma de los tilacoides. Cuando unos fotones inciden en el fotosistema 1, la clorofila p700 libera electrones a la ferredoxina, los cuales van al complejo citocromo b6-f, que bombea protones al interior del tilacoide desde el estroma. Estos protones salen a través de las ATP-sintetasas, provocando la fotofosforilación cíclica y obteniendo ATP. Los electrones pasan a la plastocianina y, de ésta, al fotosistema 1 de nuevo.
B) Existen algas procarióticas (cianobacterias) que carecen de cloroplastos y sin embargo realizan el proceso fotosintético de forma similar a como lo realizan las plantas superiores. ¿Cómo es posible?
Es posible porque las cianobacterias poseen pigmentos fotosintéticos en los tilacoides de su citoplasma que se encargan de realizar la fotosíntesis.
3.- Explique brevemente la finalidad que tienen los siguientes procesos: - metabolismo - Respiración celular - Anabolismo - Fotosíntesis - Catabolismo
-Metabolismo: el metabolismo es el conjunto de reacciones que se llevan a cabo en las células de los seres vivos para obtener la energía y los nutrientes necesarios para crear sus estructuras.
-Respiración celular: la respiración celular es el proceso llevado a cabo en las células aerobias mediante el cual se produce una degradación de la glucosa en presencia de oxígeno y se obtiene mucha energía en forma de ATP.
-Anabolismo: el anabolismo es una forma de metabolismo en la cual se utilizan compuestos simples y una forma de energía (lumínica o química) y se obtienen compuestos complejos. Son reacciones endergónicas.
-Catabolismo: el catabolismo es un conjunto de reacciones en las cuales se utilizan moléculas precursoras complejas para obtener moléculas simples y energía. Son reacciones exergónicas.
-Fotosíntesis: la fotosíntesis es el proceso anabólico autótrofo que se llevan a cabo en las células que contienen cloroplastos y que transforma la energía lumínica en energía química. Esta energía obtenida se utilizará mas tarde para sintetizar moléculas orgánicas.
4.- Defina: Fotosíntesis, fotofosforilación, fosforilación oxidativa y quimiosíntesis.
-Fotofosforilación: la fotofosforilación es el proceso mediante el cual se crea ATP en las enzimas ATP sintetasas cuando se acumulan H en el interior de los tilacoides durante el flujo cíclico y el no cíclico de los electrones durante la fotosíntesis. Estos salen por la diferencia de potencial creada a ambos lados de la membrana de los tilacoides y, al pasar por las enzimas ATP sintetasas se forma el ATP ( por cada 3 protones se sintetiza una molécula de ATP).
-Fosforilación oxidativa: es el proceso mediante el cual la célula obtiene energía tras el paso de electrones por la cadena transportadora de electrones. A lo largo de este proceso, se van lanzando protones al espacio íntermembrana de las mitocondrias. De esta forma se crea una diferencia de potencial y los protones pasan a través de la enzima ATP sintetasa generando ATP
-Quimiosíntesis:la quimiosíntesis es un proceso anabólico y autótrofo realizado por bacterias quimioautótrofas y que consiste en el aprovechamiento de la energía desprendida en reacciones de oxidación de otras moléculas.
5.- Anabolismo y catabolismo. Citar dos ejemplos de cada uno de estos procesos y en qué orgánulos celulares se producen
Ejemplos de anabolismo: la fotosíntesis, que se realiza en los cloroplastos de bacterias y plantas y la quimiosíntesis, que se realiza en algunas bacterias.
Ejemplos de catabolismo: la glucólisis, que se da en el citosol y la B- oxidación de ácidos grasos que se da en la matriz mitocondrial.
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. El ATP y el NADH son formados para poder sintetizar a partir de ellos la glucosa o los diferentes compuestos que necesite la célula en la fase oscura de la fotosíntesis.
La participación de los cloroplastos en la fotosíntesis es crucial, dado que la fase luminosa se da en las membranas tilacoidales y la fase oscura en el estroma de los cloroplastos.
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 (adenosín trifosfato) es un nucleótido formado por adenina, rebosa y tres moléculas de fosfórico. Su misión fundamental en los orgánulos es la de moneda energética. En sus enlaces con los grupos fosfato, almacena energía. De esta forma, un adenosín difosfato puede almacenar energía estableciendo un enlace con un grupo fosfato y, un adenosín trifosfato puede dar energía rompiendo un enlace con un fosfato.
Químicamente se parece a los ácidos nucleicos ya que su estructura también es de nucleótido. Presenta una pentosa unida a una base nitrogenada y a grupos fosfato.
La síntesis de ATP se puede realizar de dos maneras:
1- Fosforilación a nivel de sustrato: gracias a la energía liberada por una biomolécula, al romperse alguno de sus enlaces. Por ejemplo, la glucólisis
2- Reacción encimática con ATP-sintetasas: en las crestas de las mitocondrias y los tilacoides de los cloroplastos, estas enzimas sintetizan ATP cuando su interior es atravesado por un flujo de protones, por ejemplo, en la cadena transportadora de electrones.
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: algas eucariotas, angiospermas, cianobacterias, helechos y hongos
Fotosíntesis oxigénica: algas eucariotas, angiospermas, cianobaacterias, 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 un proceso anabólico, realizado por plantas bacterias y algas, en el cual se obtiene energía química a partir de energía luminosa. La energía química es almacenada en moléculas de ATP. Esta energía química se utiliza para sintetizar moléculas orgánicas.
Los sustratos necesarios para realizar la fotosíntesis son H2O, CO2 y luz solar, a partir de ellos se obtiene materia orgánica y 02.
10.- Describe la fase luminosa de la fotosíntesis y cuál es su aporte al proceso fotosintético global.
La fase luminosa de la fotosíntesis es la fase donde tiene lugar la captación de la energía lumínica por pigmentos fotosintéticos en las membranas de los tilacoides de cloroplastos. En ella se realiza la fotólisis del agua y se obtiene ATP y NADPH.
Se divide en dos etapas:
Flujo no cíclico:
Este flujo tiene lugar en los tilacoides de grana de los cloroplastos. Durante el flujo no cíclico de electrones, tiene lugar un traspaso de electrones a través de diferentes complejos proteicos, los cuales bombean protones al espacio tilacoidal desde el estroma. En primer lugar, el fotosistema dos recibe dos fotones, los cuales excitan su pigmento diana (clorofila p680) que pierde dos elctrones. Para recuperar los dos electrones perdidos, tiene lugar una fotólisis del agua, donde el agua le cede dos electrones al pigmento, además de producir dos protones y oxígeno. Estos dos protones serán bombeados al espacio tilacoidal. Los dos electrones que pierde el pigmento, son captados por la feofitrina, quien los cederá al complejo citocromo b6-f que actuará bombeando protones al espacio tilacoidal. Tras él, los dos electrones pasan a la plastocianina y finalmente son captados por el fotosistema 1. En este fotosistema, hay una estimulación por dos fotones de luz que provocan la pérdida de dos electrones del fotosistema, captados por la ferredoxina que los transporta hacia la NADP reductasa, donde se incorporan dos protones del estroma para producir NADPH+H (fotorreducción del NADP).
Los protones bombeados al espacio tilacoidal por el citrocromo b6-f se suman a los producidos por el agua en el fotosistema 1 y pasan por la ATPsintetasa debido a un potencial electroqui´mico a ambos lados de la membrana. Este proceso es la fotofosforilación y, en el, se obtiene ATP a partir de ADP y Pi.
Flujo cíclico de electrones:
Este flujo se da en los tilacoides de estroma de los tilacoides. Cuando unos fotones inciden en el fotosistema 1, la clorofila p700 libera electrones a la ferredoxina, los cuales van al complejo citocromo b6-f, que bombea protones al interior del tilacoide desde el estroma. Estos protones salen a través de las ATP-sintetasas, provocando la fotofosforilación cíclica y obteniendo ATP. Los electrones pasan a la plastocianina y, de ésta, al fotosistema 1 de nuevo.
11.- ¿Qué es un organismo autótrofo quimiosintético?
Un organismo autótrofo quimiosintético es un organismo que sintetiza ATP a partir de reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas. Este ATP lo utiliza para transformar materia inorgánica en materia orgánica.
12.- Define en no más de cinco líneas el concepto de "Metabolismo", indicando su función biológica.
El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en las células de los seres vivos, mediante las cuales se nutren y obtienen energía. De esta forma, la célula es capaz de realizar sus funciones vitales y de reparar sus estructuras celulares.
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. Una célula fotoautótrofa que realiza la fotosíntesis puede tener mitocondrias, las necesita para realizar la respiración celular a partir de los productos de la fotosíntesis.
b) Una célula eucariótica quimioheterótrofa posee mitocondrias pero no cloroplastos.
Verdadero, ya que se trataría de una célula animal.
c) Una célula procariótica quimioautótrofa no posee mitocondrias ni cloroplastos.
Verdadero, ya que las células procariotas realizan la respiración celular en el citoplasma.
d) Las células de las raíces de los vegetales son quimioautótrofas.
Verdadero, ya que convierten sustancias inorgánicas en orgánicas utilizando energía de reacciones de sustancias inorgánicas.
14.- Fotosistemas: Conceptos de complejo antena y centro de reacción. Función y localización.
Los fotosistemas son complejos proteicos que contienen pigmentos fotosintéticos y constan de dos partes:
Complejo antena: en ellos predominan los pigmentos sobre las proteínas. Son las clorofilas a y b y carotenoides. Su función es captar energía lumínica y transmitirla a los pigmentos del centro de reacción.
Centro de reacción: predominan las proteínas sobre los pigmentos. Aquí se encuentran los pigmentos diana (clorofila a) dónde llega la energía de los complejos antena.
Cuando un fotón es absorbido por una molécula de clorofila o carotenoide del complejo antena, la energía es transferida hasta el centro de reacción, donde un electrón del pigmento diana capta la energía y sale del átomo dejándolo ionizado. El primer dador de electrones le repondrá el defecto de electrones. Estos electrones pasan al primer aceptor de electrones hasta la cadena transportadora de electrones.
15.- Compara: a) quimisíntesis y fotosíntesis
La quimiosíntesis es el proceso en el cual se utiliza la energía de reacciones de oxidación de sustancias inorgánicas para tomar ATP y obtener materia orgánica. La fotosíntesis, por el contrario, utiliza como fuente de energía la luz solar para obtener los mismos reusltados. Ambos procesos tienen una fase en común, la del ciclo de Calvin donde se incorpora el carbono al producto final.
b) fosforilación oxidativa y fotofosforilación.
La fosforilación oxidativa es el proceso en el cual se forma un gradiente electroquímico en el espacio intermembrana de las mitocondrias. Debido a ello, los protones que se encuentran en este espacio pasan por la ATPasa formando ATP. La fotofosforilación también es debido a un gradiente electroquímico donde se acumulan protones, pero en este caso tiene lugar en el interior de los tilacoides de los cloroplastos. Aquí, los protones, pasan pro el ATP-sintetasa generando 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.
El proceso de síntesis de moléculas grandes (en este caso, la lactoalbúmina) a partir de moléculas simples (como los aminoácidos) es conocido como anabolismo. Se debe a que son procesos endotérmicos, que requieren de una inversión de energía.
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 verdadera. El ATP es un nucleótido que tiene función de transportador energético o de moneda energética. Esto se debe a que, en sus enlaces éster con los grupos fosfato, el nucleósido guarda energía. De esta forma, un AMP puede almacenar energía estableciendo un enlace con un grupo fosfato, o un ATP ceder energía al romper uno de sus enlaces éster.
18.- ¿En qué lugar de la célula y de qué manera se puede generar ATP?
Se puede generar en el citosol por glucólisis, en las mitocondrias mediante el paso de ácido pirúvico a acetil-CoA, el ciclo de Krebs y la cadena transportadora de electrones (fosforilación oxidativa). En los cloroplastos en la membrana de los tilacoides gracias a la fase luminosa de la fotosíntesis (fotofosforilación).
19.- Papel del acetil-CoA en el metabolismo. Posibles orígenes del acetil-CoA celular y posibles destinos metabólicos (anabolismo y catabolismo). Principales rutas metabólicas que conecta.
El acetil-CoA inicia el ciclo de Krebs asociándose con el ácido oxalacético con el fin de producir ATP, también interviene en la síntesis de ácidos grasos y en procesos anabólicos como la glucogenogénesis. Puede provenir de la transformación del ácido pirúvico por la acción de la enzima CoA o de la B-oxidación de ácidos grasos.
20.- Esquematiza la glucólisis: a) Indica al menos, sus productos iniciales y finales.
Productos iniciales:glucosa. Final: 2 ácido pirúvico.
b) Destino de los productos finales en condiciones aerobias y anaerobias.
En condiciones aerobias, los productos van a la mitocondria, para realizar el ciclo de Krebs.
En condiciones anaerobias, los productos son sometidos a diferentes reacciones en el citoplasma, para realizar la cadena transportadora de electrones en la membrana celular.
c) Localización del proceso en la célula.
La glucólisis se realiza en el citosol.
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 Crebs es la ruta de la que se está hablando. En dicha condensación se origina ácido cítrico. El acetil-CoA proviene de la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico, el producto de la glucólisis.
Esta ruta metabólica tiene lugar en la matriz mitocondrial.
23.- ¿Qué molécula acepta el CO2 en la fotosíntesis? ¿Qué enzima cataliza esta reacción? ¿A qué moléculas da lugar?.
Durante el Ciclo de Calvin, la Ribulosa-1,5-difosfato acepta un CO2 gracias a la enzima Ribulosa 1,5-difosfato carboxilasa oxidasa (conocida como Rubisco). De esta forma, se obtienen dos moléculas de ácido-3-fosfoglicérico (moléculas de 3 c cada una).
24.- Indique cuál es el papel biológico del NAD, NADH + H. en el metabolismo celular. Escriba tres reacciones en las cuáles participe.
El NAD + y el NADH+H son coenzimas de oxidación reducción que transportan electrones de una reacción a otra. Estas permiten obtener energía para realizar el metabolismo . Se pueden encontrar de dos formas forma oxidada NAD + y forma reducida NADH +H. Estas moléculas intervienen en varias reacciones como son: la glucólisis , el Ciclo de Krebs, en la Hélice de Lynenn …
25.- Explique brevemente el esquema siguiente:
En el esquema se representa una parte del Ciclo de Calvin. Esta es una parte de la fotosíntesis, en concreto, es la fase oscura. Se lleva a cabo en el estroma del cloroplasto, y en ella se utiliza el ATP y el NADPH obtenidos en la fase lumínica de la fotosíntesis para obtener moléculas de gliceraldehído 3 fosfato. A partir de él, se pueden formar moléculas orgánicas como monosacáridos, glicerina, ácidos grasos o aminoácidos. Para obtenerlo, se parte de la ribulosa 1,5 difosfato a la que se fija CO2 con la enzima rubisco (rubisco 1,5 difosfato carboxilasa oxidasa) para obtener dos moléculas de ácido3fosfoglicérido. En este punto se invierten dos moléculas de ATP y dos de NADPH para obtener el gliceraldehído.
26.- Bioenergética: a) Defina los conceptos de: fosforilación a nivel del sustrato, fotofosforilación y fosforilación oxidativa.
-Fotofosforilación: la fotofosforilación es el proceso mediante el cual se crea ATP en las enzimas ATP sintetasas cuando se acumulan H en el interior de los tilacoides durante el flujo cíclico y el no cíclico de los electrones durante la fotosíntesis. Estos salen por la diferencia de potencial creada a ambos lados de la membrana de los tilacoides y, al pasar por las enzimas ATP sintetasas se forma el ATP ( por cada 3 protones se sintetiza una molécula de ATP).
-Fosforilación oxidativa: es el proceso mediante el cual la célula obtiene energía tras el paso de electrones por la cadena transportadora de electrones. A lo largo de este proceso, se van lanzando protones al espacio íntermembrana de las mitocondrias. De esta forma se crea una diferencia de potencial y los protones pasan a través de la enzima ATP sintetasa generando ATP
-fosforilación a nivel de sustrato: síntesis de ATP gracias a la energía que se libera de una biomolécula al hidrolizase sus enlaces ricos en energía, como en la glucólisis o el ciclo de Krebs.
b) ¿En qué niveles celulares se produce cada uno de dichos mecanismos y por qué?
La fotofosforilación tiene lugar en los cloroplastos, en los tilacoides.
La fosforilación oxidativa tiene lugar en la membrana mitocondrial.
La fosforilación a nivel de sustrato tiene lugar en las mitocondrias, ya que se da ene el ciclo de Krebs. También puede darse en el citoplasma, durante la glucólisis.
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?.
En las mitocondrias, en concreto en la membrana mitocondria interna, acceden los electrones de los coenzimas NADH y FADH2 provenientes del ciclo de Krebs y de la glucólisis. Los electrones de ambos son captados por cadenas transportadoras de electrones. Estas cadenas transportadoras están compuestas por diferentes complejos proteicos y lipídicos (I,II,III y IV).El transporte de electrones a través de ellas se realizan mediante una serie de reacciones redox desde unos transportadores con menos potencial a otros con más potencial. Los electrones del NADH son cedidos al complejo I, y los del FADH2 al coenzima Q (ubiquinona). Desde estos, los electrones se van cediendo a los diferentes complejos proteicos y lipídicos. A lo largo del recorrido, se desprende energía que será bombeada al espacio intermembranoso en forma de protones (quimiósmosis). Al final del recorrido se forma un gradiente electroquímico a ambos lados de la membrana, lo que hace que los protones del espacio intermembrana salgan por la enzima ATP-sintetasa, produciendo ATP. (fosforilación oxidativa).
La función metabólica de la cadena respiratoria es la obtención del ATP mediante la oxidación del FADH2 y el NADH obtenidos previamente en el ciclo de Krebs y la glucólisis. Existe porque, sin ella, muchos organismos no obtendrían toda la energía necesaria para vivir, ya que en la glucólisis y el ciclo de Krebs no obtienen suficiente energía.
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?
La espiral de Lynen en la B-oxidación de los ácidos grasos es el proceso mediante el cual se obtienen moléculas de Acetil-CoA durante el catabolismo de lípidos. En ella, se parte de un ácido graso, el cual es activado invirtiendo 2 ATP en Acil-CoA. A partir de aquí, se obtienen FADH2 y NADH y, en cada vuelta, se obtiene una molécula de acetil-CoA.
29.- ¿Cómo se origina el gradiente electroquímico de protones en la membrana mitocondrial interna?
El gradiente electroquímico de protones de la membrana mitocondrial interna se origina debido al bombeo de protones al espacio intermembranoso. Este proceso se llama quimiósmosis.
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 en las rutas católicas de los glúcidos y lípidos es la dihidroxiacetona-3-fosfato, cuyo destino final en el metabolismo es reducir al NAD y al FAD en el Ciclo de Krebs para obtener ATP en la cadena de transporte electrónico.
31.- Ciclo de Calvin: concepto, fases y rendimiento neto.
El ciclo de Calvin es un proceso que forma parte de la fotosíntesis, en concreto, de la fase oscura. Tiene lugar en el estroma del cloroplasto y su finalidad es sintetizar materia orgánica a partir del NADPH y el ATP obtenido en la fase lumínica.
El proceso se inicia con la fijación de CO2 mediante la enzima ribulosa-1,5-difosfato carboxilasa oxidasa a la ribulosa-1,5-bifosfato, obteniendo dos moléculas de ácido 3-fosfoglicérico.
A continuación, se producen una fosforilación y reducción del ácido 3-fosfoglicérico utilizando el ATP y NADPH obtenidos en la fase lumínica. Obtenemos gliceraldehído-3-fosfato.
Finalmente, se puede utilizar el gliceraldehído-3-fosfato para obtener materia orgánica, o volver a obtener ribulosa-1,5-difosfato mediante el ciclo de las pentosas fosfato, foforilándolo utilizando un ATP.
Rendimiento: por cada molécula de ribulosa-1,5-bifosfato se utilizan 1CO2 para ser fijado, 3 ATP y 2NADPH (una vuelta).
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) ¿For- man parte de la estructura del ADN o del ARN?.
El ATP es una coenzima de transferencia y el NAD y NADP son coenzimas de oxidación y reducción.
Ninguna de las dos coenzimas forman parte del ADN ni del ARN.
El ATP es una molécula energética que acumula energía en sus enlaces y es capaz de cederla en la síntesis de moléculas.
El NAD y NADP son transportadoras de protones y electrones que participan en procesos como , la respiración celular.
En el metabolismo, actúan en reacciones de oxidación-reducción y se pueden encontrar en dos formas: como un agente oxidante, que acepta electrones de otras moléculas o como agente reductor donando electrones .
b) ¿Qué relación mantienen con el metabolismo celular? (Explícalo brevemente).
34.- Balance energético de la degradación completa de una molécula de glucosa.
En la degradación anaerobia completa de una molécula de glucosa en una célula con mitocondrias, sería el siguiente:
C6H12O6 + O2=36ATP+CO2+H2O
Sin embargo, si habláramos de una célula donde no hay mitocondrias y realiza el resto de procesos de catabolismo de glucosa en el citoplasma (a parte de la glucólisis), hablaríamos de:
C6H12O6 + O2=38ATP+CO2+H2O
La diferencia se debe a que, para entrar en la mitocondria, el ácido pirúbico debe invertir 2 ATP para pasar por la membrana porque, pese a pasar por proteínas permeasas(difusión facilitada), en el cómputo final se deben restar 2ATP.
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?.
El acetil CoA se origina en la descarboxilación oxidativa del piruvato, para entrar en el Ciclo de Krebs, o también se puede originar en la Helice de Lynen. También participa en procesos anabólicos como la gluconeogénesis o la síntesis de ácidos grasos.
b) De los siguientes procesos metabólicos: Glucogénesis, fosforilación oxidativa y B- oxidación, indica:
- Los productos finales e iniciales.
Glucogenogénesis: A partir de glucosa-6-fosfato se obtiene glucógeno
Fosforilación oxidativa: a partir de NADH y FADH, al oxidarlos se obtiene ATP.
B-oxidación: a partir de ácidos grasos activados se obtiene acetil-CoA
- Su ubicación intracelular. Glucogenogénesis: en el citosol Fosforilación oxidativa: en la membrana mitocondria (o en la membrana celular si no hay mitocondrias) Boxidacion: en la matriz mitocondrial
b) Explica con un esquema cómo se puede transformar un azúcar en una grasa ¿Pueden los animales realizar el proceso inverso?
El acetil-Co-A en los mamíferos no puede convertirse en piruvato y por lo tanto los mamíferos no son capaces de transformar lípidos en azúcares , ya que 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 ca- tabolismo? ¿Cómo se relacio- nan el anabolismo y el catabo- lismo en el funcionamiento de las células? ¿Qué rutas distin- gues? (Cita sus nombres e indi- ca, 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 nom- bre de los compartimentos y la reacción que se produce en cada uno de ellos).
a )
Metabolismo : Conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células de los seres vivos para satisfacer sus necesidades de materia y energía .
Anabolismo : conjunto de reacciones que tiene por objetivo la síntesis de moléculas complejas a partir de otras más sencillas utilizando ATP
Catabolismo : conjunto de reacciones que tiene por objetivo la obtención de energía y moléculas precursoras a través de otras más complejas .
Ambos son procesos metabólicos que están relacionados , ya que la energía liberada en el catabolismo es utilizada en el anabolismo para sintetizar moléculas orgánicas que serán degradadas en el catabolismo.
RUTAS :
- Glucólisis: El producto inicial es un polisacárido y el final el ácido pirúvico.
- Fermentación: El producto inicial es la glucosa y el producto final es el lactato, etanol, indol, hidrógeno, CO2...
- Ciclo de krebs: El producto inicial es el ácido oxalacético y los productos finales son tres 3 NADH, 1 FADH2 y un GTP.
- Transaminación: el producto inicial es el ácido a-cetoácido,y el producto final es el ácido glutámico
- Ciclo de Calvin : el producto inicial es una molécula , la ribulosa 1,5-difosfato y el producto final según los átomos de carbono, 2 NADPH y 3 ATP por cada carbono.
- Hélice de lynen : el producto inicial es un ácido graso y el final el acetil-CoA
-Gluconeogénesis : el producto inicial es ácido pirúvico , aminoácidos , ácido láctico o glicerina y el producto final es la glucosa
- Glucogenogénesis : producto inicial glucosa , final glucógeno
b )
Cloroplastos: fotosíntesis, estroma: ciclo de calvin
Mitocondrias: ciclo de Krebs, quimiósmosis, fosforilación oxidativa
Citosol: glucólisis
37.- Indique el rendimiento energético de la oxidación completa de la glucosa y compárelo con el obtenido en su fermentación anaerobia. Explique las razones de esta diferencia.
En la oxidación de la glucosa se consiguen 36 ( eucariotas) o 38 (procariotas) ATP: 4 o 6 de la glucólisis, 6 de la descarboxilación oxidativa y 24 del Ciclo de Krebs (haciendo el balance completo tras el transporte electrónico). En cambio, en las fermentaciones solamente se obtienen 2 ATP ya que la síntesis de este se produce únicamente a nivel de sustrato al no haber una 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 electrónico se da lugar en las mitocondrias (catabolismo) o en la membrana celular (procariotas) o en los cloroplastos (anabolismo). En el catabolismo, el oxígeno es el último aceptor de electrones producidos por la fosforilación oxidativa. A partir de él, se formará agua.
39.- En el ciclo de Krebs o de los ácidos tricarboxílicos: -¿Qué tipos principales de reacciones ocurren?.
¿Qué rutas siguen los productos liberados?.
Durante el ciclo de Krebs, tienen lugar distintos tipos de reacciones. Principalmente ocurren descarboxilaciones, oxidaciones de NADH y FADH2 y reacciones de fosforilación a nivel de sustrato originando GTP.
Los productos liberados se dirigen posteriormente a la cadena de transporte electrónico para producir ATP.
40. Metabolismo celular: -Define los conceptos de metabolismo, anabolismo y catabolismo. -¿Son reversibles los procesos anabólicos y catabólicos? Razone la respuesta. -El ciclo de Krebs es una encrucijada metabólica entre las rutas catabólicas y las rutas anabólicas? ¿Por qué?
Metabolismo: el metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en las células de los seres vivos, transformando energía y materia orgánica e inorgánica. Gracias a ellas, son capaces de restaurar sus estructuras y realizar las funciones vitales. El metabolismo está compuesto por dos tipos de reacciones. Por un lado, el catabolismo es el conjunto de reacciones en las cuales se obtiene materia simple a partir de moléculas compleja. Son reacciones exergónicas, de degradación. Por otro lado, el anabolismo son reacciones de síntesis, endergónicas, donde se obtienen moléculas complejas a partir de moléculas precursoras simples y energía.
Sí, los procesos anabólicos y catabólicos pueden ser reversibles. Una vez que una molécula es degradada en moléculas mas simples y energía, sus componentes pueden ser utilizados para sintetizar otro tipo de moléculas, o de él mismo.
El Ciclo de Krebs se dice que es una encrucijada metabólica entre rutas católicas y anabólicas porque los productos que se obtienen a partir de él pueden derivar a síntesis de nuevas moléculas complejas, o bien seguir la ruta del catabolismo para la obtención de energía en la cadena respiratoria.
41. Quimiosíntesis: Concepto e importancia biológica.
Es una reacción anabólica autótrofa que se produce gracias al aprovechamiento de la energía desprendida en la oxidación de ciertas moléculas para la síntesis de ATP. Este ATP se usará posteriormente para transformar materia inorgánica en materia orgánica. Los organismos quimiosintéticos juegan un papel imprescindible al cerrar los ciclos biogeoquímicos ya que muchos de los compuestos inorgánicos que utilizan proceden de la descomposición de materia orgánica (putrefacción de hongos y bacterias). Los organismos quimiosintéticos oxidan estas sustancias en descomposición y las transforman en sustancias minerales que pueden ser absorbidas por las plantas.
42. Importancia de los microorganismos en la industria. Fermentaciones en la preparación de alimentos y bebidas. Fermentaciones en la preparación de medicamentos.
Algunos microorganismos son muy importantes para las industrias alimenticias y de bebidas debido a su capacidad de producir fermentaciones. En el caso de las bacterias Lactobacillus, estas producen fermentaciones lácticas originando productos derivados de la leche como el queso y el yogur. Otro caso es el de las levaduras del género Saccharomyces las cuales dan lugar a una gran variedad de bebidas alcohólicas como la cerveza y el vino. Y en cuanto a la preparación de medicamentos, las bacterias son muy útiles debido a que algunas producen ciertas reacciones químicas pudiendo utilizarlas como antibióticos como la penicilina.
43. Fermentaciones y respiración celular. Significado biológico y diferencias.
Para evitar que la glucólisis se detenga por un exceso de ácido pirúvico y NADH o por falta de NAD+, se necesitan otras vías que eliminen los productos obtenidos y recuperen los substratos imprescindibles. Esto va a poder realizarse de dos maneras: respiración celular o fermentación.
La respiración celular se produce cuando hay oxígeno y en ella el piruvato es degradado obteniéndose dióxido de carbono. A parte, las coenzimas (como el NADH) son oxidadas y los electrones transportados hacia el oxígeno obteniéndose agua. Por otra parte, las fermentaciones se producen en ausencia de oxígeno y mediante ellas el piruvato se transforma en distintos compuestos dependiendo de la fermentación.
Ambas reacciones se diferencian en que lo siguiente: la respiración es aerobia, en ella se degrada completamente el piruvato, tiene lugar en las mitocondrias de eucariotas y en el citosol de procariotas y al final se obtienen entre 36 o 38 ATP tras la fosforilación oxidativa. En las fermentaciones, la reacción es anaerobia, no se degrada completamente el piruvato en agua y CO2, tiene lugar en el hialoplasma y su principal función no es la síntesis de ATP (aunque se producen 2) sino la recuperación del NAD+.
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 y agua.
2.Ribulosa-1,5-difosfato.
3.ADP.
4.ATP.
5.NADP+.
6.NADPH.
7.Agua.
8.2 H+, ½ O2 y 2é.
B) Indique mediante un esquema, qué nombre reciben las distintas estructuras del clo- roplasto. ¿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? La formación del ATP y NADPH tienen lugar entre la membrana de los tilacoides y el estroma y el ciclo de Calvin se produce en el estroma de los cloroplastos. C) ) Explique brevemente (no es necesario que utilice formulas) en qué consiste el ci- clo de Calvin.
El ciclo de Calvin es el proceso fundamental de la fase oscura de la fotosíntesis y consiste en un proceso cíclico con el que se consigue la fijación del carbono a partir del CO2 atmosférico. Se distinguen tres fases: la fijación de CO2, la reducción del CO2 fijado y la regeneración de la ribulosa-1,5-difosfato para que el ciclo de Calvin pueda seguir funcionando.
45.
la figura representa esquemáticamente las actividades más importantes de una mito- condria. Identifique las sustancias representadas por los números 1 a 6.
1.Ácido pirúvico.
2.Acetil-CoA.
3.ADP.
4.ATP.
5.NADH.
6.Oxígeno atmosférico.
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 desfavora- bles. Indique tres procesos celulares que necesiten el compuesto 4 para su realización
Glucólisis, fase oscura de la fotosíntesis y gluconeogénesis.
C) En el esquema, el compuesto 2 se forma a partir del compuesto 1 , que a su vez, pro- viene de la glucosa. ¿Sabría indicar otra sustancia a partir de la cual se pueda originar el compuesto 2?
e puede originar Acetil-CoA también a partir de la degradación de un ácido graso.
46.
El Esquema representa un cloroplasto ¿Qué denominación reciben los elementos in- dicados por los números 1-7?
1.Espacio intermembrana.
2.Membrana interna.
3.Membrana externa.
4.Tilacoides del estroma.
5.ADN plastidial.
6.Ribosomas.
7.Tilacoides de grana.
b) En los cloroplastos, gracias a la luz, se producen ATP y NADPH. Indique esquemáti- camente, como se desarrolla este proceso
Básicamente se producen gracias a que los fotosistemas reciben 2 fotones de luz lo que hace que se exciten y liberen dos electrones que al ser transportados por la membrana tilacoidal llegan a la NADP+ reductasa y originan la fotorreducción del NADP+. En cuanto a las clorofilas excitadas, el fotosistema II para estabilizarse recupera sus dos electrones rompiendo una molécula de agua. Los protones resultantes de esta fotólisis junto con los que vienen del medio van hacia la ATP sintetasa y se produce la fotofosforilación del ADP.
c) Las moléculas de ADN de los cloroplastos y las mitocondrias son mucho más pe- queñas 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. No, 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 intermembrana.
2.Membrana interna.
3.Membrana externa.
4.Tilacoides del estroma.
5.ADN plastidial.
6.Ribosomas.
7.Tilacoides de grana.
En el interior de este cloroplasto hay almidón. Explique, mediante un esquema, como se forma la glucosa que lo constituye.
El proceso de formación de la glucosa que constituye el almidón es la gluconeogénesis:
fotooooo
b) Indique tres similitudes entre cloroplastos y mitocondrias.
Poseen una misma composición de la membrana plasmática pero sin colesterol. Comparten ciertas estructuras: membrana externa, interna, ADN, espacio intermembranoso, ribosomas… Ambos se encuentran en las células eucariotas. Ambos son orgánulos transductores de energía
48.
a) El esquema representa un a mitocondria con diferentes detalles de su estructura. Identifique las estructuras numeradas 1 a 8.
1.Matriz mitocondrial.
2.Cresta mitocondrial.
3.Ribosoma.
4.Membrana mitocondrial interna.
5.Espacio intermembrana.
6.Membrana mitocondrial externa.
7.ATP sintetasa.
8.Complejos proteicos I, II, III, IV.
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 que tiene lugar en la matriz mitocondrial y la fosforilación oxidativa que se produce a través de la membrana mitocondrial interna.
c) Las mitocondrias contienen ADN. Indique dos tipos de productos codificados por dicho ADN.
El ADN mitocondrial puede codificar ARN transferentes y ARN ribosómico.
María Carpio Baldó, 11/02/20.
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