Comenzamos el año con uno de los temas que más nos llama la atención y también uno de los más complejos y extensos; el metabolismo. A pesar de haberlo visto en años anteriores, tras su explicación lo he podido conocer mucho más a fondo. En la siguiente entrada encontraréis un resumen de los contenidos, esquemas que he realizado para comprenderlo mejor y una serie de actividades.
El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas que se producen a nivel celular dentro de nuestro organismo, necesarias para la supervivencia de la célula y del organismo.
Las diferentes reacciones se denominan vías metabólicas y son muy parecidas en todos los seres vivos. Las moléculas que intervienen en este proceso se denominan metabolitos.
Las sustancias finales de una vía metabólica son los productos y las pequeñas vías metabólicas que enlazan entre sí las grandes vías reciben el nombre de metabolismo intermediario. Las rutas metabólicas pueden ser anabólicas o catabólicas. En clase estuvimos viendo las principales características y diferencias entre ambas, y las he resumido en el siguiente esquema:
A continuación vimos que para llevar a cabo cualquier proceso en nuestro organismo, necesitamos energía. La síntesis de ATP se puede realizar de 3 formas distintas: fosforilación a nivel de sustrato, gracias a la energía que se libera de una biomolécula (sustrato) al hidrolizarse alguno de sus enlaces ricos , fosforilación oxidativa que consiste en la síntesis de ATP a partir de la E liberada por los electrones que pasan a través de la cadena respiratoria de las crestas mitocondriales, y por último, fotofosforilación que es las síntesis de ATP pero llevada a cabo en la membrana tilacoidal del cloroplasto.
Por otra parte estudiamos las enzimas, que son proteínas (o asociaciones de proteínas y otras moléculas orgánicas o inorgánicas) que actúan catalizando las reacciones químicas del metabolismo. Es decir, las enzimas facilitan y aceleran las reacciones químicas del organismo porque disminuyen la energía de activación de las reacciones químicas del metabolismo. La enzima se une temporalmente al sustrato formando el complejo enzima-sustrato (ES), que tiene un estado de transición mucho menor, con lo que la reacción es mucho más rápida. A partir del complejo enzima-sustrato (ES) se forma un complejo enzima- producto (EP) que luego se desdobla en el producto P y el enzima E queda libre para participar en una nueva reacción. La velocidad de estas reacciones es llamada cinética enzimática. La cantidad de enzimas es constante pero si aumenta la cantidad de sustrato, aumenta la velocidad de la reacción ya que se aumenta la probabilidad de que el sustrato de adhiera a la enzima. No obstante, cuando la velocidad llega a un punto en el que se mantiene constante es porque ha llegado a su máxima velocidad y esto es conocido como la saturación enzimática.
Una vez explicados los puntos anteriores, nos centramos en el catabolismo. El catabolismo es un tipo de reacción metabólica de oxidación, en la que se obtiene ATP tras degradar materia compleja a materia simple. Dentro del catabolismo diferenciamos principalmente entre respiración y fermentaciones. En las fermentaciones el último aceptor de electrones es una molécula orgánica, se realiza en ausencia de oxígeno y no hay cadena transportadora de electrones, mientras que la respiración es la ruta catabólica en la que interviene la cadena transportadora de electrones y su producto final es una molécula inorgánica. En función del agente oxidante distinguimos:
La respiración aeróbica, en la que el agente oxidante es el O2 y al reducirse y aceptar electrones y protones forma H2o.
La respiración anaeróbica, en la que el agente oxidante es un ión que se reduce.
Dentro del catabolismo hablamos de diversas rutas en las que las más importantes serían el catabolismo de los lípidos conocido como Hélice de Lynen, en el que se obtiene una gran cantidad de energía, alrededor de 100 ATP. Por cada vuelta del ciclo obtenemos 1 Acetil-CoA que su destino posiblemente sea el Ciclo de Krebs y posteriormente la cadena transportadora de electrones, además de poder reductor, utilizado en la cadena de transporte de electrones para sintetizar energía. El catabolismo de los glúcidos (glucólisis, ciclo de Krebs y cadena transportadora de electrones), centrandonos en la glucosa, en un primer lugar ocurre la glucólisis en el citosol de la célula, degradándose hasta 2 Piruvatos y obteniendo con ella ATP y poder reductor. Este ácido pirúvico se degrada a Acetil-CoA y se une al ácido oxalacético para dar el ácido cítrico y comenzar el Ciclo de Krebs en la matriz mitocondrial. Y finalmente todo el poder reductor obtenido se transforma en ATP gracias a la cadena transportadora de electrones. Dependiendo de si es una célula eucariota o procariota obtenemos 36 o 38 ATP. Finalmente, en las fermentaciones como son la alcoholica, la láctica, la butírica y la pútrida, al no degradarse completamente la molécula, ya que no se produce la cadena transportadora de electrones, solo se obtienen 2 ATP producidos en la glucólisis y sus productos son utilizados en la industria.
Por ota parte, el anabolismo consiste en una serie de reacciones en las cuales a partir de una molécula sencilla se forma una molécula más compleja gastando en este proceso energía obtenida en reacciones catabólicas. En los organismos autótrofos dependiendo de la fuente de energía se llevará a cabo la fofosíntesis (luz) o la quimiosíntesis (reacciones de oxidación de compuestos inorgánicos).
En la fotosíntesis se transforma la energía luminosa en energía química, y se lleva a cabo en los cloroplastos, más concretamente, en los pigmentos fotosintéticos situados en el interior de los tilacoides. La fotosíntesis se divide en dos fases: la fase luminosa y la fase oscura.
La fase luminosa o dependiente de la luz consta de otras dos fases: acíclica, donde ocurren tres procesos: la fotólisis del agua, la fotoforilación del ADP y la fotorreducción del NADH. Los fotosistemas II y I captan los fotones de luz los que genera un transporte de electrones en la membrana de los tilacoides. Además para reponer los electrones transferidos el fotosistema II provoca una ruptura de una molécula de agua pe da lugar a O2 y dos protones. En la cadena de electrones intervienen también participan complejo citocromos, plastoquinona, plastocianina, ferredoxina y ATP- sintetasa. Es la fase en la que se obtiene la mayor parte necesaria para pasar a la fase oscura, de 4 H+ se obtiene 1,33 ATP. La otra subfase de la fase luminosa es la cíclica, la cual se encarga de producir energía complementaria a la obtenida en la fase acíclica para la fase oscura. Solo actúa el fotosistema I, por tanto no habrá una descomposición de agua. Los electrones entran en la cadena transportadora de electrones permitiendo el flujo de protones que al pasar por la ATP-sintetasa producirá 2ATP.
En la fase oscura tiene lugar el ciclo de Calvin que es una serie de reacciones bioquímicas que se producen durante la fase oscura se la fotosíntesis. Se pueden distinguir dos fases; la fijación de CO2 a la ribulosa-1,5-difosfato, gracias a la acción de la enzima rubisco y da lugar a un compuesto de 6 átomos de carbono, que se disocia en 2 moléculas de ácido-3-fosfoglicérico (3 carbonos), y la reducción del CO2 fijado, en el cual tras una serie de reacciones en las que se gastan 2 ATP y se reducen 2 NADH el ácido-3-fosfoglicérico se reduce y da lugar a gliceraldehído-3-fosfato.
Tras estudiar la teoría, he realizado las preguntas propuestas con las que he profundizado mucho en la comprensión del tema. El metabolismo celular siempre me había resultado muy complejo pero este año lo he podido comprender bastante mejor.
Preguntas de metabolismo:
1.- ¿Cómo y cuándo tiene lugar la descomposición del agua en el proceso de fotosíntesis. ¿Cuáles son sus consecuencias?
La descomposición del agua, proceso denominado hidrólisis o fotólisis del agua tiene lugar en la fase luminosa de la fotosíntesis, concretamente, en la fase luminosa acíclica. Debido a la luz que incide sobre la clorofila P680, ésta se excita y cede dos electrones. Para reponerlos se produce la hidrólisis del agua. Esta reacción ocurre dentro de los tilacoides, donde se quedan los dos protones producidos. Las consecuencias de este proceso son la fotorreducción del NADP y la fotofosforilación del ADP. El primer aceptor cede los dos electrones a una cadena transportadora de electrones. Como resultado, se produce la fotorreducción del NADP. Además, se produce la fotofosforilación del ADP obteniendose así ATP. Este proceso se produce debido a la diferencia de potencial eléctrico que se da, ya que por cada dos electones entran cuatro protones al interior del tilacoide, dos procedentes de la hidrólisis y otros dos impulsados por la CTE
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.
El sentido fisiológico de la fase luminosa acíclica es la obtención de ATP y NADPH. El sentido fisiológico de la fase luminosa cíclica es la obtención de ATP.
Sus componentes principales son una CTE y las ATP-sintetasas. Además, en la fase acíclica intervienen el fotosistema I y el fotosistema II, mientras que en la fase cíclica sólo interviene el fotosistema I.
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?
Aunque las cianobacterias carezcan de cloroplastos, poseen tilacoides en sus citoplasma con pigmentos fotosintéticos, lo que hace que esto sea posible.
3.- Explique brevemente la finalidad que tienen los siguientes procesos:
Metabolismo: obtención de materia y energía mediante la transformación de unas biomoléculas en otras.
Respiración celular: obtención de CO2, H2O y energía a partir de una serie de reacciones catabólicas.
Anabolismo: obtención de macromoléculas a partir de otras moléculas más sencillas.
Fotosíntesis: obtención de energía a partir de una serie de reacciones anabólicas.
Catabolismo: obtención de energía mediante la degradación de moléculas orgánicas complejas en moléculas orgánicas más sencillas.
4.- Defina:
Fotosíntesis: proceso por el cual se convierte la energía luminosa procedente del sol en energía química, la cual queda almacenada en moléculas orgánicas. Este proceso se consigue llevar a cabo gracias a pigmentos fotosintéticos. Se lleva a cabo en los cloroplastos y es realizada por plantas, algas y algunas bacterias.
Fotofosforilación: proceso realizado por las ATP-sintetasas que hay en las membranas del los tilacoides. Consiste en la unión de ADP + Pi para la obtención de ATP, y se produce en la fase luminosa e la fotosíntesis.
Fosforilación oxidativa: proceso de síntesis de ATP a partir de ADP y Pi, llevado a cabo por las ATP-sintetasas en las crestas mitocondriales durante la respiración celular.
Quimiosíntesis: proceso que consiste en la síntesis de ATP a apartir de energía que se desrende en las reacciones de oxidación de ciertas sustancias inorgánicas, es realizada pr bacterias.
5.- Anabolismo y catabolismo. Citar dos ejemplos de cada uno de estos procesos y en qué orgánulos celulares se producen.
Anabolismo: fotosíntesis (cloroplastos) y quimiosíntesis (interior bacterias)
Catabolismo: respiración celular (mitocondrias y citosol) y fermentación (citoplasma de ciertas 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 fase luminosa acíclica de la fotosíntesis. El ATP y NADPH formados se utilizan para la síntesis de moléculas más complejas. Sí, ya que este proceso se da en la membrana de los tilacoides de los cloroplastos, donde se encuentran los pigmentos fotosintéticos.
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 fundamental en la obtención de energía celular.
Se parece a los ácidos nucleicos, ya que se compone de adenosina (adenina y ribosa, como β-D-ribofuranosa) y tres grupos fosfato.
El ATP es la principal fuente de energía para la mayoría de las funciones celulares. Esto incluye la síntesis de macromoléculas como el ADN, el ARN y las proteínas. También desempeña un papel fundamental en el transporte de macromoléculas a través de las membranas celulares, es decir, en la exocitosis y endocitosis.
Las células sintetizan ATP por medio de la respiración celular (glucólisis, ciclo de Krebs y cadena trasportacora de electrones) y la fotorrespiración.
8.- De los siguientes grupos de organismos: algas eucariotas, angiospermas, cianobacterias (cianofíceas), helechos y hongos.
a) ¿Cuáles llevan a cabo la respiración celular? Todos.
b) ¿Cuáles realizan la 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 transformación de la energía luminosa procedente del sol en energía química, que se almacenada en moléculas orgánicas. Es posible gracias a los pigmentos fotosintéticos, moléculas capaces de captar la energía luminosa y utilizarla para activar alguno de sus electrones y transferirlo a otros átomos, estos dan inicio a una serie de reacciones químicas que constituyen la fotosíntesis. La fotosíntesis se compone de dos fases: -Fase luminosa: tiene lugar en los tilacoides, y se caracteriza por la captación de energía luminosa, generando ATP y nucleótidos reducidos. -Fase oscura: tiene lugar en el estroma y a partir de ATP obtenido en la fase luminosa se sintetizan moléculas orgánicas.
10.- Describe la fase luminosa de la fotosíntesis y cuál es su aporte al proceso fotosinté- tico global.
La fase luminosa de la fotosíntesis consta a su ves de dos fases:
-Fase luminosa acíclica: la luz incide sobre el fotosistema II, su pigmento diana, la clorofila P680, se excita y cede sus electrones al primer dador de electrones. Para reponer los dos electrones perdidos, se produce la hidrólisis del agua. Esta reacción ocurre dentro de los tilacoides y los dos protones producidos por la hidrólisis quedan dentro de los tilacoides. El primer aceptor cede los electrones a una CTE, y de esta pasa a la clorofila P700 del fotosistema I. Durante este transporte, otros dos protones entran al interior del tilacoide. Cuando el fotosistema I recibe la luz su clorofila P700 cede dos electrones a la CTE, que los toma del fotosistema II. El primer aceptor de electrones del fotosistema I transfiere los electrones a otra CTE y de esta se ceden al NADP+ para formar NADPH + H+. Por cada dos electrones entran cuatro protones. Dos procedentes de la hidrólisis y dos impulsados por la CTE. Como resultado de esta diferencia de potencial eléctrico los protones salen a través de la ATP-sintetasa y se produce así el ATP. Fase luminosa cíclica: dos fotones inciden sobre el fotosistema I. Como resultado, la clorofila P700 libera dos electrones al aceptor primario y se inicia la CTE que impulsa dos protones hacia el interior del tilacoide. Finalmente, la CTE tansfiere los dos elctrones hasta la Fd y de ahí pasan al citocromo b y de este a la PQ que capta dos protones y se reduce. La PqH2 cede dos electrones al citocromo f wue introduce dos protones en el interior del tilacoide, los cuales salen por las ATP-sintetasas produciendo ATP. La Pc retorna los elctrones a la clorofila P700.
Balance de la fase luminosa: por cada molécula de agua que se hidroliza se sintetizan 1’33 moléculas de ATP, ya que cada tres protones se sintetiza 1 ATP.
11.- ¿Qué es un organismo autótrofo quimiosintético?
Son bacterias capaces de sintetizar ATP a partir de la energía que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas.
12.- Define en no más de cinco líneas el concepto de “Metabolismo”, indicando su función biológica. El metabolismo es el conjunto de todas las reacciones químicas que se producen en el interior de las células y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras con el fin de obtener materia y energía para llevar a cabo las funciones vitales (nutrición, reproducción y relación), desarrollarse o renovar la estructura propia de cada individuo.
13.- Indique qué frases son ciertas y cuáles son falsas. Justifique la respuesta:
a) Una célula eucariota fotoautótrofa tiene cloroplastos pero no tiene mitocondrias.
Falso, en todas las células eucariotas hay mitocondrias.
b) Una célula eucariota quimioheterótrofa posee mitocondrias pero no cloroplastos.
Verdadero, en las células eucariotas animales no hay cloroplastos ya que no se produce la fotosíntesis.
c) Una célula procariótica quimioautótrofa no posee mitocondrias ni cloroplastos.
Verdadero, ya que las células procariotas carecen de mitocondrias y cloroplastos ya que los orgánulos que poseen son los ribosomas y la respiración celular se lleva a cabo en el citoplasma.
d) Las células de las raíces de los vegetales son quimioautótrofas.
Verdadero, ya que las raíces obtienen la energía gracias a agua las sales minerales y no reciben luz
14.- Fotosistemas: Conceptos de complejo antena y centro de reacción. Función y localización.
Es un complejo de proteínas transmembranosas que contienen pigmentos fotosintéticos y forman dos subunidades funcionales que son el complejo antena y centro de reacción. Se encuentran en las membranas de los tilacoides. Las antenas son las que contienen los pigmentos, los cuales captan la energía luminosa, se excitan y transmiten la energía de excitación de unas moléculas a otras hasta que la ceden al centro de reacción.
En el centro de reacción hay dos moléculas pigmentos diana. Éstas reciben la energía captada por los pigmentos anteriores y ceden sus electrones a otra molécula llamada primer aceptor de electrones, la cual los cederá a otra molécula externa.
15.- Compara:
a) La fotosíntesis es conjunto de reacciones anabólicas para la obtención de CO2 y materia orgánica utilizando H2O, O2 y como fuente de energía la luz. Dependiendo de qué moléculas se descomponen para la recuperación de los electrones puede ser oxigénica (se descompone el agua) o anoxigénica (H2S). Mientras que la quimiosíntesis es el conjunto de reacciones anabólicas para la obtención materia orgánica utilizando como fuente de energía reacciones de oxidación de compuestos orgánicos.
b) Tanto la fotofosforilación como la fosforilación oxidativa consisten en la síntesis de ATP mediante el movimiento de protones y electrones gracias a la ATP-sintetasa. Sin embargo, la fotofosforilación se produce en la fase luminosa de la fotosíntesis,mientras que la fosforilación oxidativa se lleva a cabo en la respiración celular.
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.
Este proceso es anabólico ya que a partir de moléculas orgánicas sencillas, proteínas, se sintetizan moléculas orgánicas más complejas, la lactoalbúmina.
17.- Explica brevemente si la proposición que sigue es verdadera o falsa. El ATP es una molécula dadora de energía y de grupos fosfatos.
Verdadera, debido a la presencia de enlaces ricos en energía entre los grupos fosfato son los enlaces anhídrido del ácido, cuando se rompen los enlaces y se libera fósforo inorgánico y también energía.
18.- ¿En qué lugar de la célula y de qué manera se puede generar ATP?
El ATP se sintetiza por fosforilación a nivel de sustrato gracias a la energía liberada de una biomolécula, al romperse alguno de sus enlaces ricos en energía. Tiene lugar en la mitocrondia. También se sintetiza en la reacción enzimática con ATP-sintetasas. En las crestas mitocondriales y en los tilacoides de los cloroplastos, estas enzimas sintetizan ATP cuando su interior es atravesado por un flujo de protones.
19.- Papel del acetil-CoA en el metabolismo. Posibles orígenes del acetil-CoA celular y posibles destinos metabólicos (anabolismo y catabolismo). Principales rutas metabólicas que conecta.
El acetil-CoA 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. 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?.
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?
Se inicia el ciclo de Krebs que tiene lugar en la matriz mitocondrial y de la condensación de acetil-CoA y ácido oxalacético se obtiene ácido cítrico. Tras finalizar este proceso se obtiene una molécula de GTP, otra de FADH2 tres NADH.
El acetil-CoA proviene del ácido pirúvico que sufre una descarboxilación oxidativa, pero también puede provenir de la hélice de Lynen (catabolización de ácidos grasos).
23.- ¿Qué molécula acepta el CO2 en la fotosíntesis? ¿Qué enzima cataliza esta reacción? ¿A qué moléculas da lugar?
El CO2 entra al estroma donde se une a la ribulosa-1,5-difosfato gracias a la enzima rubisco, en el ciclo de Calvin y da lugar a un compuesto inestable de seis carbonos que se disocia en el ácido-3-fosfoglicérico que será reducido a gliceraldehído-3-fosfato.
24.- Indique cuál es el papel biológico del NAD, NADH + H. en el metabolismo celular. Escriba tres reacciones en las cuáles participe.
Ambos son coenzimas de oxidación-reducción que permiten obtener energía para realizar las reacciones del metabolismo. Así mismo participan, por ejemplo en el ciclo de Krebs, hélice de Lynen y fotosíntesis.
25.- Explique brevemente el esquema siguiente:
El esquema representa el Ciclo de Calvin. Para comenzar, el CO2 se fija a la ribulosa-1,5-difosfato. Seguidamente, tras algunas reacciones, da lugar 2 moléculas ácido-3-fosfoglicérico. Estos gastan 2 moléculas de ATP y se oxidan 2 moléculas de NADPH obteniendo un ácido-3-fosfoglicérico. Seguidamente se hace uso del ATP y el NADH de la fase luminosa y se reduce a gliceraldehído-3-fosfato. Este puede a su vez seguir tres vías: regeneración de la ribulosa-1,5-difosfato, síntesis de almidón, ácidos grasos y aminoácidos o síntesis de glucosa y fructosa.
26.- Bioenergética: a) Defina los conceptos de: fosforilación a nivel del sustrato, foto-fosforilación y fosforilación oxidativa. b) ¿En qué niveles celulares se produce cada uno de dichos mecanismos y por qué? Fosforilación a nivel de sustrato: síntesis de ATP a partir de la energía liberada de una biomolécula al romper sus enlaces. Se produce en las mitocondrias porque este proceso se da en la respiración de glúcidos, concretamente, en el ciclo de Krebs que ocurre dentro de la mitocondria. También se produce en el citosol de la célula ya que también se da en el proceso de glucólisis. Fotofosforilación: proceso de síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato llevado a cabo por las ATP-sintasas de la membrana del tilacoide, en los cloroplastos de las células vegetales. Se produce en las mitocondrias porque forma parte del transporte de electrones en la cadena respiratoria que tiene lugar en las mitocondrias como consecuencia de la respiración de glúcidos. Fosforilación oxidativa: proceso de síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato, llevada a cabo por la ATP sintetasa en la cadena transportadora de electrones en las crestas mitocondriales durante la respiración celular. Se produce en los cloroplastos ya que en su interior tienen el pimiento de la clorofila que capta la luz solar.
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?.
Los electrones que se encuentran en la matriz mitocondrial entran al complejo I donde oxidan el NADH. Seguidamente pasan al complejo II, después al ubiquinona y luego al complejo III. Este paso de los electrones da lugar a una liberación de protones. Seguidamente los electrones pasan al complejo IV y después al Cinetocoro. Cuando llegan ahí forman oxígeno. Este se una al H+ liberado anteriormente y se forma agua. Gracias a la ATPasa pasan al interior de la matriz. Añadiendo un P al ADP se forma así ATP.
La función de la cadena respiratoria es la obtención de ATP. Se localiza en las crestas mitocondriales. Este proceso tiene lugar para obtener ATP gracias a las coenzimas reducidas NADH y FADH2.
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?
Se descomponen los ácidos grasos perdiendo 2 carbonos por vuelta en forma de Acetil-COA y se consumen 2 ATP, 1 FADH, 1 molécula de H2O, 1 NAD+ y CoA-SH. Esto produce 2 ADP más fosforo inorgánico, acetil-CoA, 1 FADH2 y 1 NADH que darán lugar a ATP en la cadena transportadora de electrones.
29.- ¿Cómo se origina el gradiente electroquímico de protones en la membrana mitocondrial interna?
El gradiente electroquímico de protones se produce por la salida y entrada de protones, es decir, la diferencia de concentración entre el espacio intermembranoso y la matriz mitocondrial.
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?
El acetil-CoA, su destino final es el ciclo de Krebs para producir energía (GTP) y coenzimas reducidas (FADH2 y NADH)
31.- Ciclo de Calvin: concepto, fases y rendimiento neto.
El ciclo de Calvin es un proceso que consiste en la síntesis de compuestos de carbono. En él se distinguen dos procesos principales. Comienza, primeramente, con la fijación del dióxido de carbono, este entra en el estroma del cloroplasto y allí se une a la enzima Rubisco. Seguidamente comienza el proceso de reducción del CO2 fijado, mediante el consumo de ATP y NADPH obtenidos en la fase luminosa el ácido 3-fosfoglicérico queda reducido. Finalmente, con esta reducción del G3P se pueden seguir a su vez tres vías: el ciclo de las pentosas fosfato, la síntesis de almidón, ácidos grasos y aminoácidos o la síntesis de glucosa y fructosa.
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)Las moléculas NAD y NADP son cofactores orgánicos ya que no contienen una fracción polipeptídica. El ATP es un nucleótido (adenosín trifosfato). No forman parte de ninguna de las estructuras mencionadas.
B) En el metabolismo celular el ATP se encarga de generar energía. El NAD y el NADP producen el movimiento de electrones, con ello consiguen generar energía también.
34.- Balance energético de la degradación completa de una molécula de glucosa.
La degradación de la glucosa comienza con la glucólisis. En esta primera etapa se produce un gasto de 2 ATP pero al final de ella se obtienen 4 por lo que al final se ganan 2 ATP. Además de ello en esta primera fase se obtienen también 2 moléculas de NADH lo que equivale a 6 moléculas de ATP. Seguidamente se obtienen otras 6 moléculas de ATP ya que la transformación de 2 ácidos pirúvicos a 2 acetil-co-a da lugar a 2 moléculas de NADH.
Después da comienzo el ciclo de krebs obtenemos una molécula de FADH” por vuelta. Como se dan dos vueltas obtenemos un total de 4 ATP. Además de ello obtenemos un GTP este es igual que el ATP. Al dar 2 vueltas obtenemos 2 moléculas de ATP. Y finalmente 3 moléculas de NADH por vuelta lo que da lugar a 18 moléculas de ATP. Con todo ello obtenemos un total de 38 moléculas de ATP lo que indica que es una célula procariota . Si fuera eucariota obtendríamos 36 moléculas de ATP ya que se produciría un gasto energético al entrar en la mitocondria por transporte activo.
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?
Se forma en el catabolismo y en el anabolismo, en el catabolismo la obtenemos en el paso previo al ciclo de Krebs en la respiración, en la activación de los ácidos grasos en el catabolismo de los lípidos y en el catabolismo de las proteínas. En el anabolismo la encontramos en la síntesis de ácidos grasos en el catabolismo y en la síntesis de triacilglicéridos.
b) De los siguientes procesos metabólicos: Glucogénesis, fosforilación oxidativa y Biooxidación. Indica: – Los productos finales e iniciales. – Su ubicación intracelular. Glucogénesis: comienza con una molécula de glucosa y obtiene como resultado dos moléculas de ácido pirúvico. Está situado en el citosol. Fosforilación oxidativa: a partir de protones se obtiene ATP y se da en las crestas mitocondriales y el espacio intermembranoso. B-oxidación: Es la llamada hélice de lynen y forma a partir de una larga cadena hidrocarbonada y la CoA-SH acetil-coA por vuelta. Esta hélice tiene lugar en la matriz mitocondrial.
c) Explica con un esquema cómo se puede transformar un azúcar en una grasa. ¿Pueden los animales realizar el proceso inverso? Cuando la molécula de acetil-CoA entra en el ciclo de Krebs puede continuar su ciclo o desviarse cuando está en forma de ácido pirúvico , salir de la mitocondria, entrar en la hélice de Lynen situada en el citosol como acetil-CoA y dar como resultado Acil-CoA yendo directamente a formar parte de los triglicéridos. De una grasa podemos formar glucosa, ya que a partir del acetil-CoA se podría desviar el malato (ciclo de Krebs) y formar parte del ácido 2-fosfoenolpirúvico y realizar así toda la glucólisis a la inversa.
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). – Metabolismo: Se encarga de la transformación de biomoléculas, con el fin de obtener energía y materia para llevar a cabo las funciones vitales. – Anabolismo: Proceso metabólico que se encarga de la construcción molecular. Transforma moléculas sencillas en otras más complejas. – Catabolismo: Proceso anabólico en el que se sintetiza moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas. En este proceso se libera energía. El anabolismo y el catabolismo están relacionados ya que los productos de una reacción anabólica o catabólica pueden ser los reactivos de la otra. Se distingue la Glucólisis ya que a partir de la glucosa se obtiene Ácido Pirúvico. La descarboxilación oxidativa ya que del piruvato obtenemos Acetil-_CoA. Fermentaciones ya que a partir del piruvato se obtiene lactato. El ciclo de Krebs ya que aparece el ácido oxalacético y el Acetil–CoA. Finalmente la cadena respiratoria.
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 se encuentra tanto en procariotas como en eucariotas. En las procariotas se encuentra adosado a la membrana plasmática y en eucariotas se encuentra en cloroplastos concretamente en sus membranas tilacoidales en el caso de las células vegetales, y en el caso de las células animales se encuentran en las crestas mitocondriales de las mitocondrias.
El oxígeno actúa como el último aceptor de electrones, además interviene en la formación de agua. La llevan a cabo todos los organismos aerobios, los cuales tiene como objetivo 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.
40. Anabolismo 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: Se encarga de la transformación de unas biomoléculas en otras con el fin de obtener energía y materia para llevar a cabo las funciones vitales. Anabolismo: Se encarga de la construcción molecular. Transforma moléculas sencillas en otras más complejas. Catabolismo: Sintetiza moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas. En este proceso se libera energía. Los procesos anabólicos y catabólicos sí son reversibles ya que la mayoría de los reactivos utilizados en el catabolismo pueden conseguirse por medio de procesos anabólicos al igual que los productos anabólicos son los reactivos de los procesos catabólicos aunque estos siguen distintas vías.
El ciclo de krebs sí es una encrucijada metabólica ya que puede ser llevado a cabo tanto en procesos catabólicos como en anabólicos con el fin de conseguir diversos productos.
41. Quimiosíntesis: concepto e importancia biológica.
La quimiosíntesis es un proceso anabólico que consiste en la síntesis de ATP a partir de la energía que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas. Los organismos que realizan este proceso son las bacterias.
42.-Importancia de los microorganismos en la industria. Fermentaciones en la preparación de alimentos y bebidas. Fermentaciones en la preparación de medicamentos.
En la fermentación láctica de la glucosa obtenemos ácido láctico. Los microorganismos que realizan esta fermentación son las bacterias lactobacillus casei y se obtiene de ello productos derivados de la leche como el queso, yogur o requesón.
43.-Fermentaciones y respiración celular. Significado biológico y diferencias.
Las principales diferencias entre la Respiración celular y la Fermentación son: el rendimiento, en la respiración se obtienen 36 o 38 ATP dependiendo del tipo de célula mientras que en la Fermentación se obtienen 2 moléculas de ATP. El lugar en el que se dan, La respiración se da en la matriz mitocondrial y la fermentación en el citosol. La fermentación origina como producto final un compuesto orgánico mientras que la respiración da lugar a un compuesto inorgánico. En la fermentación no interviene la cadena transportadora de electrones mientras que en la respiración celular sí, por ello se obtiene una mayor cantidad de energía en la respiración.La fermentación es un proceso anaeróbico mientras que la respiración puede ser aerobia o anaerobia. En la fermentación la síntesis de ATP se produce por fosforilación a nivel de sustrato o sin la intervención de ATPasas mientras que en la respiración tienen lugar ambos procesos. Ambas sirven para la obtención de ATP, la moneda energética del organismo.
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-1,5-difosfato
3. ADP
4. ATP
5. NADP+
6. NADPH
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?
El ciclo de Calvin se produce en el estroma y los elementos 4 y 6 se forman en el estroma como productos de la fase luminosa que tiene lugar en la membrana de los tilacoides.
C) Explique brevemente (no es necesario que utilice formulas) en qué consiste el ciclo de Calvin.
En el ciclo de Calvin se distinguen dos procesos principales. Comienza con la fijación del dióxido de carbono, este entra en el estroma del cloroplasto y allí se une a la enzima Rubisco. Seguidamente comienza el proceso de reducción del CO2 fijado, mediante el consumo de ATP y NADPH obtenidos en la fase luminosa el ácido 3-fosfoglicérico queda reducido. Finalmente, con esta reducción del G3P se pueden seguir a su vez tres vías: el ciclo de las pentosas fosfato, la síntesis de almidón, ácidos grasos y aminoácidos o la síntesis de glucosa y fructosa.
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.
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-Tilacoides del estroma 5- ADN 6- Estroma 7- Tilacoides de grana
b) En los cloroplastos, gracias a la luz, se producen ATP y NADPH. Indique esquemáticamente, como se desarrolla este proceso.
Tal y como se observa en el esquema anterior, en la fase luminosa se obtiene ATP y NADH (16 ATP y 12 NADPH en la acíclica y 2ATP en la cíclica). Dependiendo de la molécula que se desee construir obtenemos una cantidad u otra. Para ello se hidrolizan un número determinado de moléculas de agua y en el ciclo de Calvin de la fase oscura se dan tantas vueltas como átomos de carbono tenga la molécula deseada.
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?
No, porque al producirse la fusión del ADN de las mitocondrias y los cloroplasto con el ADN inicial el tamaño aumenta
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 circular
6. Estroma
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.
La glucosa se forma por medio del proceso de gluconeogénesis:
b) Indique tres similitudes entre cloroplastos y mitocondrias.
En su interior hay ADN circular.
Tienen doble membrana.
Se encuentran en células eucariotas
48.-a) El esquema representa un a mitocondria con diferentes detalles de su estructura. Identifique las estructuras numeradas 1 a 8.
1-Matriz
2-Crestas mitocondriales
3-Ribosomas
4-Membrana interna
5-Membrana externa
6-Espacio intermembranoso
7-ATPasa
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.
El Ciclo de Krebs que se da en la estructura 1, la matriz mitocondrial y la cadena transportadora de electrones que se da en la estructura 5.
c) Las mitocondrias contienen ADN. Indique dos tipos de productos codificados por dicho ADN.
Las proteínas y el ARNm.
Preguntas anabolismo
1.¿Todos los organismos autótrofos son quimiosintéticos?
No, puesto que los organismos autótrofos pueden ser fotosintéticos, como las plantas las bacterias, las cianobacterias y las bacterias fotosintéticas y otros pueden ser quimiosintéticos como las bacterias quimiosintéticas
2.- Indica las semejanzas y las diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis.
Tanto la fotosíntesis como la quimiosíntesis son procesos anabólicos autótrofos. Mientras que en la fotosíntesis la energía para crear los nuevos enlaces se consigue de la luz solar, en la quimiosíntesis la energía proviene de la oxidación de otras moléculas. Por otra parte, la fotosíntesis la realizan las plantas, algas, cianobacterias y bacterias fotosintéticas, la quimiosíntesis la realizan las bacterias quimioautótrofas.
3.¿Qué diferencia hay entre un pigmento diana y un pigmento antena?
Los pigmentos antena se encuentran en el centro de antena del fotosistema,estos son las clorofilas a y b, las cuales captan la energía luminosa y como consecuencia se excitan y transmiten dicha excitación a la clorofila del centro de reacción del fotosistema,son los pigmentos diana.
4.- ¿Qué se entiende por fotólisis del agua y cuántas moléculas han de sufrir este proceso, para generar una molécula de O2?
La fotólisis del agua es la rotura del agua debido a la luz solar y ocurre en la fotosíntesis oxigénica. Para generar una molécula de O2 se necesitan romper dos moléculas de H2O ya que una molécula de agua cuando se rompe da 2H+, 2e- y 1/2 O2.
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.
El objetivo de la fase luminosa es transformar la energía luminosa en energía química (ATP) y poder reductor en forma de NADPH + H+, mientras que en la fase oscura, en el ciclo de Calvin, ese ATP y el poder reductor se utilizan para generar materia orgánica compleja a partir de la fijación de CO2 gracias a la enzima rubisco.
La afirmación no es correcta ya que la fase oscura, aunque sea independiente de la luz, se puede dar durante del día. Sin embargo, la fase luminosa sí se da únicamente de día ya que depende de la energía solar.
7.¿En qué orgánulos de la célula eucariota transcurren los siguientes proceoso metabólicos?
beta- oxidación de los ácidos grasos: mitocondria
Fotofosforilación: cloroplasto
Glucólisis: en el citosol
Fosforilación oxidativa: mitocondria
Captación de luz por el complejo antena: cloroplasto
Ciclo de Calvin: cloroplasto
Ciclos de los ácidos tricarboxílicos: 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 tiene lugar una fotorrespiración, esta ocurre en ambientes clima seco y cálido, por lo que las plantas cierran los estomas de las hojas para no perder agua. El oxígeno obtenido en la fotosíntesis aumenta en cuanto a concentración, en cambio disminuye la concentración de CO2, la enzima rubisco actuará como una oxidasa, oxidando a la ribulosa-1,5-difosfato hasta obtener glicocola en la mitocondria, donde se libera CO2 y NH3. Esto hace que disminuya un 50% el rendimiento fotosintético de la planta porque el CO2 y el O2 compiten por el centro activo de la rubisco y se pierde energía por lo que no se genera ATP ni NADPH.
En cambio, en las plantas C4, los cloroplastos mesófilos captan el CO2 durante la noche para que no se pierda agua. Lo acepta el ácido fosfoenolpirúvico y la enzima que actúa es la fosfoenolpiruvato carboxilasa, en vez de la rubisco. Esta fijación de CO2 da lugar a ácido oxalacético y este se transforma en ácido málico que pasa a las células internas donde se disocia en CO2 y en pirúvico. Son estas las razones por las que el rendimiento energético de la ruta C4 no disminuye.
9.¿ El oxígeno que se desprende durante la fotosíntesis procede de CO2 o del H2O?
Procede de la fotólisis del agua (H2O)
10.- ¿A qué molécula orgánica se une el CO2, durante la fotosíntesis, para convertirse en carbono orgánico?
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.
La glucosa es el producto inicial de la glucólisis, mientras que es el final de la gluconeogénesis. Y el ácido pirúvico es el producto final de la glucólisis mientras que en la gluconeogénesis es el inicial. No se puede decir que son vías metabólicas inversas porque hay reacciones que no se producen de la misma manera ya que no son reversibles.
12.- ¿Por qué el ácido pirúvico entra en la mitocondria para iniciar la gluconeogénesis?
El ácido pirúvico se encuentra en la mitocondria dado que es donde se encuentra la piruvato carboxilasa que lo transforma en oxalacetato, y a través de una serie de reacciones este pasa a fosfoenol-piruvato y así se llega a formar la glucosa.
13.- ¿Por qué la gluconeogénesis tiene procesos en los que el ácido oxalacético pasa a málico y de nuevo a oxalacético?
Se puede considerar al ácido pirúvico (piruvato) como el primer intermediario de la gluconeogénesis, ésta comienza en las mitocondrias, ya que es aquí donde se encuentra la enzima piruvato carboxilasa, que transforma el piruvato en oxalacetato, consumiéndose ATP. El oxalacetato no puede atravesar la membrana mitocondrial por lo que se transforma en malato, sale al citosol y vuelve a formar oxalacetato. Éste pasa a fosofoenol-piruvato, gracias a la energía del GTP. El fosfoenol-piruvato sigue varios pasos inversos a la glucólisis hasta formar fructosa 1,6-difosfato, que pierde un grupo fosfato y pasa a fructosa 6-fosfato, que se transforma en glucosa 6-fosfato, la cual pierde otro fosfato y forma finalmente glucosa.
14.- ¿Qué molécula actúa como cebador (iniciador de la reacción) en la síntesis de ácidos grasos?
La molécula que actúa como cebador es el Acetil-CoA
15.- ¿Cuántas moléculas de malonil-CoA (3 carbonos) se necesitan para obtener ácido lignocérico (24 carbonos)?
Se precisa de 11 Malonil CoA.
16.- ¿Cuál sería el balance neto de la síntesis de un ácido graso de 14 C?
Acetil CoA: 14/2 = 7 acetil CoA
Vueltas en Beta-oxidación: 7-1 =6 vueltas
ATP en Beta-oxidación: 6X6= 36 ATP
-2 ATP usado en la activación del ácido graso
Total de ATP: 34 ATP
17.- ¿En qué parte de la célula se realiza la biosíntesis de los ácidos grasos?
En el citosol de las 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 α-cetoglutárico.
19.- Describa los procesos principales que ocurren durante la fase dependiente de la luz (fase luminosa) de la fotosíntesis. (Opción A-Junio 2004)
Por cada NADP+ que se reduce durante la fase luminosa acíclica, son necesarios 2 electrones y 2 protones, procedentes de la fotólisis del agua. Esto da lugar a dos electrones y como cada uno requiere el impacto de dos fotones, uno en el fotosistema I y otro en el fotosistema II, en total se necesitan cuatro fotones. A su vez, por cada molécula de agua hidrolizada, ingresan dos protones al interior del tilacoide. Como la ATP-sintetasa produce un ATP por cada tres protones que salen del estroma, por cada molécula de agua que se hidroliza, se producen 1,33 moléculas de ATP (2/3 moléculas de ATP). Por su parte, en la fase cíclica sólo se produce ATP. Esta fase es necesaria, pues en la fase oscura de la fotosíntesis se requiere más ATP que el que se produce durante la fase acíclica. propuestas ya fueron realizadas en apartadods anteriores.
20.- Defina y diferencie los siguientes pares de conceptos referidos a los microorganismos: autótrofo/heterótrofo; quimiosintético/fotosintético; aerobio/ anaerobio. (Opción B-Junio 2002)
Los organismos autótrofos son aquellos que son capaces de producir su propio alimento por medio de la fotosíntesis, o de la quimiosíntesis. Sin embargo, los organismos heterótrofos son organismos que no pueden producir su propio alimento a partir de fuentes inorgánicas y, por lo tanto, se alimentan de otros organismos de la cadena alimenticia.
Los organismos fotosintéticos son aquellos capaces de capturar la energía solar y usarla para la producción de compuestos orgánicos. Entre estos se encuentran las plantas superiores, algunos protistas y bacterias, los cuales pueden convertir el dióxido de carbono en compuestos orgánicos y reducirlo a carbohidratos. Los organismos quimiosintéticos son aquellos que obtienen la energía química (ATP) a partir de la oxidación de sustratos inorgánicos como ácidos, sales minerales, óxidos, anhídridos, bases, etc.
Los microorganismos aerobios son los organismos que requieren de oxígeno para vivir. Lo opuesto a lo aerobio es lo anaerobio. En este caso, los microorganismos anaerobios (que también pueden mencionarse como anaeróbicos) no emplean oxígeno en sus actividades metabólicas.
Finalmente, añado foto de todos los esquemas que he realizado tras visionar los vídeos del lesson plans. Pienso que complementan muy bien nuestro aprendizaje sobre este tema tan extenso, y a mí me han servido de mucho. ¡Espero que hayáis disfrutado la entrada!
Comentários