CUADERNILLO METABOLISMO 2 BACH by VÍCTOR M. VITORIA

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GLUCOLISIS ES una reacción catabólica. DÓNDE: citoplasma (eucariotas y procariotas). CONDICIONES: tanto aerobias como anaerobias. SIGNIFCADO BIOLÓGICO: obtener energía a partir de monosacáridos. MOLÉCULA DE INICIO: glucosa (será glucosa-1-P si proviene de gluconeogénesis.) MOLÉCULA FINAL: piruvato (ác. pirúvico) CONSUMO: 2 ATPs PRODUCTOS COLATERALES: 4 ATPs, 2 NADH+H+ BALANCE: 2 ATPs y 2 NADH+H+ por glucosa Glucosa + 2 ADP + 2Pi + 2 NAD+

2 Ácido Pirúvico + 2 ATP + 2 NADH+H+ + 2 H2O

CONTINUACIÓN: Piruvato: transformación a AcCoA que irá al Ciclo de Krebs (si las condiciones son anaerobias: vía fermentativa) NADH+H+ : o Condiciones aerobias: a cadena transportadora de electrones de la mitocondria. o Condiciones anaerobias: fermentación. ESPECIAL ATENCIÓN: - Hexoquinasa: enzima cuya regulación regula el ciclo. - Escisión por ALDOLASA: a partir de aquí las moléculas que intervienen son dos por cada molécula de glucosa. TEST: 1. El sustrato de la aldolasa es el gliceraldehído 3P 2. Las bacterias anaerobias pueden realizar la glucolisis. 3. La glucolisis tiene lugar en la mitocondria. 4. La piruvato quinasa produce ácido pirúvico. 5. El ATP producido en la glucolisis pasa a la cadena transportadora de electrones. 6. La glucolisis produce nucleótidos reducidos.

FICHAS DE ESTUDIO

V V V V

F F F F

V V

F F

GLUCOLISIS - 1 -

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es una ruta oxidativa.

Respuestas al test: 1(F) - 2(V) - 3(F) - 4(V) - 5(F) - 6(V) - 7(V)

FICHAS DE ESTUDIO

GLUCOLISIS - 2 -

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CICLO DE KREBS PASO PREVIO oxidación piruvato a Ac. CoA

ES: reacción catabólica DONDE: matriz mitocondrial (eucariotas). Citosol (procariotas) CONDICIONES: aerobias SIGNIFICADO BIOLÓGICO: obtener energía a partir de AcCoA MOLÉCULA de INICIO: AcCoA. Reacciona con el oxalacetato (ác. oxalacético) MOLÉCULA FINAL: no hay. Es una ruta cíclica. MOLÉCULAS COLATERALES: 2 CO2 , GTP (ATP), 3 NADH+H+, FADH2.

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CICLO DE KREBS - 1 -

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CONTINUACIÓN: CO2: eliminación por respiración. NADH+H+ y FADH2: a cadena respiratoria. GTP (ATP): consumo. RUTA COMÚN: para el catabolismo de ácidos grasos y de glucosa.

TEST: 1. El ciclo de Krebs sólo se produce en organismos aerobios. 2. Por molécula de glucosa se obtienen 2 FADH2 en el ciclo de Krebs. 3. Globalmente el Ciclo de Krebs es una rut oxidativa. 4. El Ciclo de Krebs también se produce en bacterias. 5. El malato es el compuesto con el que reacciona el AcCoA que entra en el Ciclo de Krebs. 6. En el ciclo de Krebs se producen moléculas reducidas. 7. Los carbonos del CO2 que se desprenden en el Ciclo de Krebs provienen del succinato.

V V V

F F F V

V V

F F

1 (V) ; 2 (V) ; 3 (V) ; 4 (V) ; 5 (F) ; 6 (V) ; 7 (F)

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CICLO DE KREBS - 2 -

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CADENA RESPIRATORIA ES un conjunto de proteínas que van cediendo y donando electrones hasta un aceptor final. DÓNDE: membrana interna de la mitocondria. CONDICIONES: Dependiendo del aceptor final. Aerobios: último aceptor el oxígeno. Anaerobios: otro aceptor (se da en procariotas). SIGNIFCADO BIOLÓGICO: obtener ATP. MOLÉCULA DE INICIO: Nucleótidos reducidos (NADH+H+ y FADH2) MOLÉCULA FINAL: H2O. CONSUMO: Oxígeno (u otro aceptor final de electrones en condiciones anaerobias) PRODUCTOS COLATERALES: ATP SECUENCIA: 1. Complejo I: NADH deshidrogenasa. Complejo multienzimático que cede los electrones al Coenzima Q. El primer aceptor del complejo es el FMN. Luego proteínas de hierro y azufre. Hay bombeo de protones. 2. Complejo II: succinato deshidrogenasa. Es el enzima del Ciclo de Krebs en el que se produce el FADH2. Cede estos electrones al coenzima Q o Ubiquinona. 3. Complejo III: citocromo bc1. Transfiere electrones al citocromo C. Hay bombeo de protones. 4. Complejo IV: Citocromo oxidasa. Cede los electrones al oxígeno. Hay bombeo de protones. A TENER EN CUENTA: Se genera una acumulación de protones H+ en el espacio intermembranoso que provoca un gradiente electroquímico. (en algunos texto el Complejo II se obvia y hay desplazmiento de la numeración) ESPECIAL ATENCIÓN: - No confundir la fermentación con la respiración anaerobia. - Fosforilación oxidativa: la ATPasa (partículas F) utiliza el gradiente electroquímico para producir ATP a partir de ADP + Pi. - Orden de sistemas según su potencial REDOX. De más negativo a menos negativo.

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CADENA TRANSPORTADORA - 1 -

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TEST: 1. La respiración puede ser aerobia o anaerobia. 2. El citocromo C es más reductor que la NADH deshidrogenasa. 3. Los electrones donados por el FADH2 producen tres puntos de bombeo de protones. 4. El contenido de proteínas de la membrana interna de la mitocondria es elevado. 5. El potencial redox del Citocromo bc1 es mayor (menos negativo) que el del citocromo C. 6. Al recibir los electrones el oxígeno se oxida a agua. 7. Hay más H+ en la matriz mitocondrial que el espacio intermembranoso.

V V

F F

V V

F F

Solución al test: 1 (V) - 2 (F) - 3 (F) - 4 (V) - 5 (V) - 6 (F) - 7 (F)

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CADENA TRANSPORTADORA - 2 -

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CADENA TRANSPORTADORA - 3 -

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CADENA TRANSPORTADORA - 4 -

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beta-OXIDACIÓN ES un conjunto de reacciones repetitivas que oxidan los ácidos grasos activados (acilo) DÓNDE: mitocondrias (también en peroxisomas) SIGNIFCADO BIOLÓGICO: obtención de ATP a partir de ácidos grasos PASOS PREVIOS: 1. Movilización de ácidos grasos 2. Activación Ácido graso + CoA + ATP

Acil grasoCoA + AMP + 2 PPi

3. Transporte al interior de la mitocondria (carnitina) MOLÉCULA DE INICIO: Acil CoA MOLÉCULA FINAL: Acetil CoA (n/2) PRODUCTOS COLATERALES: NADH+H+ y FADH2 Nº de veces que se repite: [(n/2) - 1] FASES DEL CICLO: 1. Oxidación (AcilCoA DH). NADH+H+

2. Hidratación (Enoil CoA hidratasa)

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beta-OXIDACIÓN - 1 -

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3. Oxidación (hidroxiacil CoA DH). FADH2

4. Tiolisis (tiolasa)

CONTINUACIÓN: Acetil CoA: al ciclo de Krebs NADH+H+ y FADH2: a cadena transportadora de electrones de la mitocondria

TEST: 1. El sustrato de la tiolasa es el acetil CoA. 2. En cada vuelta de ciclo se producen 2 FADH2 y 2 NADH+H+. 3. Un ácido graso de 22 átomos de carbono sufrirá 11 ciclos de beta-oxidación. 4. La activación de los ácidos grasos produce energía. 5. La acil CoA deshidrogenasa reduce al ácido graso activado. 6. La carnitina transporta ácidos grasos activados al interior de la mitocondria. 7. El producto final de la beta-oxidación es el piruvato.

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V V

F F

V V

F F

beta-OXIDACIÓN - 2 -

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1(F)

2 (F)

3(F)

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4(F)

5(F)

6(V)

7(F)

beta-OXIDACIÓN - 3 -

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beta-OXIDACIÓN - 4 -

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CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS IDEAS 1. 2. 3.

CLAVE Los aminoácidos no pueden almacenarse ni excretarse. Por lo tanto, el excedente debe metabolizarse. El proceso contempla dos grupos de reacciones: a. Las del grupo amino b. Las del esqueleto carbonado

REACCIÓN PREVIA: separación grupo amino del esqueleto carbonado.

VITAMINA: las transaminasas requieren para su funcionamiento la vitamina B6 como coenzima. DÓNDE: en el hígado.

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CATABOLISMO AMINOÁCIDOS - 1 -

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DESTINO ESQUELETO CARBONADO AMINOÁCIDOS DESTINO: a) Para producir energía: ciclo de Krebs o intermediarios que pueden ir al Ciclo de Krebs. b) Para su metabolización: formación de glucosa o cuerpos cetónicos. MOLÉCULAS RESULTANTES: ácido pirúvico, acetil CoA, Succinil CoA, ácido alfa-cetoglutárico, acetoacetil-CoA, ácido fumárico y ácido oxalacético. CLASIFICACIÓN SEGÚN PRODUCTO ESQUELETO CARBONADO Aminoácido cetogénicos: generan Acetil CoA o Acetoacetil CoA. En el hígado pueden transformarse en cuerpos cetónicos. Aminoácidos glucogénicos: originan compuestos a partir de los cuales se puede formar glucosa (vía gluconeogénesis) Aminoácidos mixtos: ambas vías.

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ESQUELETO CARBONADO - 1 -

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CICLO DE LA UREA TIPOS DE ORGANISMO SEGÚN DESTINO NH3: Amoniotélicos: amonio. P. ej. Peces, animales que viven en el agua Uricotélicos: ácido úrico. P. ej. reptiles, animales que viven en lugares secos. Ureotélicos: urea, p. ej. mamíferos. CICLO DE LA UREA.

MOLÉCULAS INICIALES: NH3, CO2 (que forma bicarbonato) MOLÉCULA FINAL: urea FICHAS DE ESTUDIO

CICLO DE LA UREA - 1 -

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DÓNDE: hígado ESPACIOS CELULARES: citosol y mitocondria REACCIONES COLATERALES: formación del carbamoil fosfato PRIMERA REACCIÓN: Carbamoil fosfato + ornitina para dar citrulina. PUNTO DE EMPALME CON EL CICLO DE KREBS: producción colateral de fumarato. DESTINO UREA (en mamíferos): a la sangre y filtrada en los riñones. Será componente de la orina.

FICHAS DE ESTUDIO

CICLO DE LA UREA - 2 -

GLUCONEOGร NESIS PROFESOR JANO @profesorjano www.profesorjano.info www.jano-coach.blogspot.com Victor Vitoria

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METABOLISMO

GLUCONEOGENESIS

ES una ruta anabólica que se activa cuando hay necesidad de glucosa y las reservas de glucógeno del hígado y consiste en fabricar glucosa a partir de precursores no glucídicos (no azúcares), principalmente esqueletos carbonados de aminoácidos, lactato y glicerol (El ser humano puede formar cientos de gramos de glucosa por esta vía al día) TIENE LUGAR en hepatocitos y en las células de los túbulos renales. Los COMPARTIMENTOS CELULARES en los que tiene lugar son la mitocondria, el citosol y el retículo endoplasmático liso. VISIÓN GENERAL: es un proceso inverso a lo glucolisis en el que intervienen los mismos enzimas salvo en TRES casos, siendo el primero un rodeo de varios pasos en el que interviene la mitocondria. Estos pasos son los señalados en la imagen de la página anterior con los números: (2) - Piruvato carboxilasa, que interviene en el rodeo mitocondrial (este rodeo se debe a que no hay enzima que trnasforme el piruvato en fosfoenolpiruvato) (5) - Fructosa 1,6 bisfosfatasa (6) - Glucosa 6 fosfatasa que se encuentra en el interior del REL CONSUME cuatro moléculas de ATP (3 ATP y 1 GTP) por cada molécula de glucosa sintetizada. El LACTATO producido en el músculo en condiciones anaerobias por fermentación puede ser transportado al hígado para producir glucosa vía gluconeogénsesis. REGULACIÓN HORMONAL: hormonas como el glucagón y el cortisol estimulan la gluconeogénsis. Lo hacen provocando la transcripción de los enzimas específicos de esta ruta, es decirm (2), (5) y (6) Esta ruta es vital para tejidos como el cerebro o los eritrocitos que necesita un aporte continuo de azúcar.

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METABOLISMO

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FOTOSÍNTESIS: GENERALIDADES CONCEPTOS PREVIOS: pigmentos fotosintéticos, fotosistemas, espectro de absorción. ETAPAS: FASE LUMINOSA o Consume: luz y agua o Produce: ATP, NADPH y O2. o Dónde: tilacoides de los grana (eucariotas) - Mesosomas en bacterias fotosintéticas (otros pigmentos en ficobilisomas) FASE OSCURA o Consume: ATP, NADPH y CO2. o Produce: monosacáridos o Dónde: estroma de cloroplastos (euc.). Citosol (procariotas)

REACCIÓN GLOBAL: (ver cuadro de arriba) TIPOS DE FASE OSCURA: C3, C4 y CAM.

FICHAS DE ESTUDIO

FOTOSÍNTESIS- 1 -

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FASE LUMINOSA FOTOSÍNTESIS ES: la primera fase de la fotosíntesis que es dependiente de la luz. PROCESO: es una cadena transportadora de electrones. GENERA: ATP y poder reductor NADPH (éste último producto sólo en cíclica). O2. UTILIZA: luz y agua. También partículas F (ATP sintetasa) RECEPTORES DE LUZ: Fotosistema II (P680): fotolisis. Electrones a feofitina. Fotosistema I (P700): a proteínas ferrosulfuradas y ferredoxina. CONSECUENCIA BIOLÓGICA: hace posible vía aerobia en la tierra SECUENCIA FOTOFOSFORILACIÓN ACÍCLICA: Feofitina  Plastoquinona  Citocromo bc6  Fotosistema I  Proteína FeS  Ferredoxina  NADP+

fichas de estudio

Fase luminosa Fotosíntesis

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SECUENCIA FOTOFOSRILACIÓN ACÍCLICA: PSI  Ferredoxina  Citocromo bf  Plastocianina  PsI (sólo produce ATP y no NADPH+.)

PROCESO ACOPLADO: bombeo de protones en Cit b6f al interior del tialcoide. Genera gradiente electroquímico de H+ que utiliza la ATP sintasa. ATP. DÓNDE: todo el proceso ocurre en los tilacoides de los grana. PROCESO GLOBAL

fichas de estudio

Fase luminosa Fotosíntesis

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CUESTIONES BREVES DE METABOLISMO 1

N€ 1 2 3

N€ 4 5 6

N€ 7 8 9 N€ 10 11 12

Pregunta - Respuesta •Qu‚ producto final producirƒn aquellas bacterias que respiran azufre, es decir, que su „ltimo aceptor de e- es el azufre “S”? R. •Qu‚ enzima cataliza el paso de fosfoenolpiruvato a piruvato? R. •Cuƒl es el producto final de la fermentaci‡n de Saccharomyces cerevisiae? R.

Pregunta - Respuesta •Qu‚ producto se consume en las „ltimas etapas de la fermentaci‡n para reoxidarlo y mantener activa la glucolisis? R. •En qu‚ compartimento celular se produce la glucolisis? R. •En que mol‚cula, ya dentro de la mitocondria, terminan los electrones del NADH+H+ citos‡lico si eso ocurre en el hˆgado? R.

Pregunta - Respuesta •Qu‚ enzima rompe la fructosa 1,6 dp en dos triosas? R. •A qui‚n cede los electrones el citocromo C? R. •Puede el NAD+ ceder los electrones al coenzima Q o ubiquinona? R.

Pregunta - Respuesta •En qu‚ paso del ciclo de Krebs se produce GTP? R. •Cuƒntas mol‚culas de ATP se pueden producir por la oxidaci‡n completa de una mol‚cula de -cetoglutarato? R. •Qu‚ reacci‡n es catalizada por la piruvato deshidrogenasa? R.

EJERCICIO DE AUTOEVALUACI•N

Catabolismo - 1 -

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N€ 13 14 15

N€ 16 17 18

N€ 19 20 21

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Pregunta - Respuesta •En qu‚ espacio celular se produce el ciclo del ƒcido cˆtrico? R. •Qu‚ tipo de reacci‡n es FADH2  FAD+ R. •C‡mo se llama la subunidad que une a la ATPasa a la membrana interna de la mitocondria? R.

Pregunta - Respuesta •D‡nde se acumulan los protones bombeados en la cadena respiratoria? R. •Con qu‚ compuesto reacciona el AcCoA cuando entra al ciclo de Krebs? R. •Cuƒl es el sustrato de la lactato deshidrogenasa? R.

Pregunta - Respuesta •C‡mo se llama el sistema mediante el cual se forma ATP gracias a un gradiente de protones y un transporte de electrones? R. •C‡mo se llama el proceso mediante el cual se obtiene ATP gracias a la oxidaci‡n de mol‚culas y el transporte de sus electrones perdidos? R. •Qu‚ mol‚cula final se forma en la cadena respiratoria? R.

EJERCICIO DE AUTOEVALUACI•N

Catabolismo - 2 -

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CUESTIONES BREVES DE METABOLISMO (2)

Nº

PREGUNTA ¿Qué molécula es imprescindible para transportar ácidos grasos activados al interior de la mitocondria? R.

¿Por qué hay que descontar 2 ATPs a la hora de hacer el balance energético de la oxidación de un ácido graso? R.

¿Qué efecto tiene la adrenalina en los adipocitos? R.

Nº

PREGUNTA ¿Qué tipo de transducción de señal ocurre a la llegada de la adrenalina (o glucagón) a un adipocito? R.

¿Qué molécula obtenida a partir de la oxidación del glicerol puede seguir la vía de la glucolisis? R.

¿Qué coenzima utiliza el paso de β-hidroxiacilCoA a β-cetoacilCoA? R.

Nº

PREGUNTA Después de tres vueltas de β-oxidación del ácido octadecanoico, ¿cuál es la longitud del AcilCoA que queda? R.

¿Qué molécula con azufre se consume en la tiolisis de la β-oxidación? R.

¿En qué orgánulos puede tener lugar la oxidación de los ácidos grasos? R.

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METABOLISMO- 1 -

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Nº

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PREGUNTA ¿Se puede fabricar azúcar a partir del glicerol? R.

¿Qué tipo de reacción es la segunda etapa de la β-oxidación? R.

¿Cómo se llaman los organismos que utilizan compuestos químicos como fuente primaria de energía, pero su fuente de electrones son compuestos inorgánicos? R.

Nº

PREGUNTA ¿Qué nombre reciben los aminoácidos cuyo esqueleto carbonado rinde SuccinilCoA, pero no cuerpos cetónicos? R.

¿En qué órgano se produce el Ciclo de la Urea? R.

¿En qué ruta metabólica interviene la Ribulosa Bisfosfato? R.

Nº

PREGUNTA

¿Quién reduce a quién, la plastoquinona a la plastocianina o la plastocianina a la plastoquinona? R.

¿En qué rutas metabolicas puede intervenir el malato? R.

¿En qué ruta metabólica interviene la citrulina? R.

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METABOLISMO- 2 -

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Nº

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PREGUNTA ¿Qué estructuras captan fotones para la fase luminosa? R.

¿En qué estructura celular ocurre el Ciclo de Calvin? R.

¿Dónde se acumulan los protones para la fotofosforilación? R.

Nº

PREGUNTA ¿Cómo se llaman las plantas que son capaces de hacer la fotosíntesis con bajas intensidades de luz? R.

¿En qué grupos se clasifican los animales según su modo de eliminar el amoniaco? R.

¿Qué reacción cataliza la ornitina transcarbamilasa? R.

Nº

PREGUNTA ¿Qué reacciones permiten la separación del NH2 del aminoácido de su esqueleto carbonado? R.

¿Con quién reacciona la RUBISCO si efectúa la fotorrespiración? R.

¿Dónde viven las plantas CAM? R.

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METABOLISMO- 3 -

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TEST DE METABOLISMO La fermentación alcohólica es realizada por levaduras del género Lactobacillus. La fermentación láctica consiste en la formación de lactosa a partir de lactato. La lanzadera del malato-aspartato se produce en la células del miocardio. El ciclo de Krebs es un proceso mediante el cual se reducen completamente todos los combustibles metabólicos. 5.- El glucógeno libera glucosas mediante la glucogenolisis. 6.- El piruvato pasa a glucosa a través de la glucogenogénesis. 7.- La gluconeogénesis es la ruta metabólica por la que se forma glucosa. partiendo fundamentalmente de aminoácidos, lactato o glicerol. 8.- El rendimiento de la fermentación láctica es de 4 ATP por cada lactosa. 9.- Las fermentaciones son procesos anabólicos en las que el aceptor final de electrones es un compuesto orgánico. 10.- Los animales amoniotélicos eliminan directamente el amoniaco. 11.- El ciclo de Krebs comienza con la fosforilación de la glucosa a glucosa 6P. 12.- Gluconeogénesis es lo mismo que glicólisis. 13.- El proceso catabólico de la gluconeogénesis es el inverso al de la glucólisis excepto en tres pasos. 14.- El rendimiento máximo de una molécula de glucosa es de 38 ATP. 15.- Los lípidos, al tener una cadena hidrocarbonada reducida liberan gran cantidad de energía. 16.- La transaminación oxidativa conduce a la liberación de amoníaco en forma de ion amonio. 17.- El piruvato es el primer intermediario de todas las reacciones metabólicas. 18.- Los ácidos grasos se oxidan en la matriz mitocondrial mediante la β - oxidación. 19.- Las grasas tienen poco valor como combustible metabólico. 20.- La gluconeogénesis es la ruta metabólica para la formación de glucosa a partir de precursores no glucídicos. 21.- La glucógeno fosforilasa fosforilada es su forma activa. (N) 22.- En condiciones anaerobias el piruvato sigue el ciclo de Krebs. 23.- La glucosa liberada a partir del glucógeno está fosforilada y, por lo tanto, consume un ATP más en el proceso de glucólisis. 24.- Glucogenolisis es a glucógeno como gluconeogénesis es a glucosa. 25.- Las fermentaciones constituyen una alternativa en la que interviene la cadena respiratoria. 26.- Los animales uricotélicos eliminan el amoniaco en forma de ácido úrico por que viven en lugares con abundante agua. 27.- La fosforilación oxidativa se lleva a cabo a través de la cadena respiratoria, un conjunto de proteínas transportadoras de electrones. 28.- La fermentación láctica se da únicamente en organismos anaerobios. 29.- El complejo multienzimático piruvato deshidrogenasa cataliza una reacción de oxigenación y otra de deshidrogenación. 30.- Cuanto mayor sea el potencial de reducción de una molécula, mayor capacidad de reducción tiene. 31.- En la cadena respiratoria mitocondrial tiene lugar la fosforilación a partir de sustrato, a través de la cual la glucosa rinde 38 ATP. 32.- El complejo citocromo b-c1 acepta electrones de la ubiquinona y los traslada hasta el citocromo c que actúa como intermediario. 33.- De la glucólisis se obtienen 2 moléculas de piruvato,2 de ATP y 2 NADH+H+. 34.- En la respiración anaerobia el aceptor final de electrones es el O2. 1.2.3.4.-

REUNIONES

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35.- La β - oxidación es un proceso mediante el cual los ácidos grasos se van oxidando en la matriz mitocondrial. 36.- Respiración aerobia es a compuesto orgánico como respiración anaerobia es a compuesto inorgánico. 37.- El glucógeno se almacena en los adipocitos. 38.- La gluconeogénesis requiere glucógeno fosforilasas y enzimas desramificantes. 39.- La glucólisis es un proceso aerobio. 40.- El paso de piruvato a AcCoA es irreversible y se lleva a cabo en la mitocondria. 41.- El coenzima A tiene mayor peso molecular que el acetilCoA. 42.- La lanzadera del glicerol-fosfato es más rentable que la del malato-aspartato. 43.- La fosforilación oxidativa requiere proteínas transportadoras ordenadas de mayor a menor potencial de reducción. 44.- El ciclo de la urea tiene lugar en el citoplasma y en la mitocondria. 45.- La respiración anaerobia y la fermentación significan lo mismo. 46.- En la lanzadera del malato-aspartato los electrones del NADH+H+ citosólico pasan al FADH2 mitocondrial. 47.- Los animales almacenan fundamentalmente glucógeno porque su rendimiento energético es mayor. 48.- La fosforilación de la glucosa – 6 – fosfato es un proceso reversible en las células hepáticas. 49.- La lanzadera del glicerol-fosfato se encuentra en el cerebro y en el hígado. 50.- En la fermentación alcohólica de la glucosa se obtienen 2 moléculas de etanol, 2 de CO2 y, por lo tanto, 4 ATP. 51.- El citocromo bc1 acepta los electrones de la ubiquinona y los traslada hasta el citocromo b. 52.- La respiración celular se llama también respiración del ácido cítrico. 53.- El complejo piruvato deshidrogenasa interviene en la fosforilación oxidativa. 54.- El glicerol del catabolismo de los lípidos pasa al ciclo de Krebs. 55.- La desaminación reductiva conduce a la liberación de amoniaco. 56.- En la fermentación alcohólica la glucosa produce 2 ATP. 57.- En la respiración aerobia el aceptor final de electrones es el O2, que al reducirse forma H2O2. 58.- El proceso de la ruptura de glucosa en dos moléculas de piruvato requiere O2. 59.- En el ciclo de Krebs se consume agua. 60.- La fructosa – 6 – fosfato se fosforila a fructosa – 1, 6 – difosfato formándose una molécula de ATP.

REUNIONES

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CUESTIONES BREVES DE METABOLISMO 1

N€ 1 2 3

N€ 4 5 6

N€ 7 8 9 N€ 10 11 12

Pregunta - Respuesta •Qu‚ producto final producirƒn aquellas bacterias que respiran azufre, es decir, que su „ltimo aceptor de e- es el azufre “S”? R. H2S •Qu‚ enzima cataliza el paso de fosfoenolpiruvato a piruvato? R. Piruvatp quinasa •Cuƒl es el producto final de la fermentaci‡n de Saccharomyces cerevisiae? R. Etanol

Pregunta - Respuesta •Qu‚ producto se consume en las „ltimas etapas de la fermentaci‡n para reoxidarlo y mantener activa la glucolisis? R. NADH+H+ •En qu‚ compartimento celular se produce la glucolisis? R. Citosol •En que mol‚cula, ya dentro de la mitocondria, terminan los electrones del NADH+H+ citos‡lico si eso ocurre en el hˆgado? R. NADH+H+

Pregunta - Respuesta •Qu‚ enzima rompe la fructosa 1,6 dp en dos triosas? R. Aldolasa •A qui‚n cede los electrones el citocromo C? R. Citocromo oxidasa •Puede el NAD+ ceder los electrones al coenzima Q o ubiquinona? R. No

Pregunta - Respuesta •En qu‚ paso del ciclo de Krebs se produce GTP? R. En el paso de succinil CoA a succinato •Cuƒntas mol‚culas de ATP se pueden producir por la oxidaci‡n completa de una mol‚cula de -cetoglutarato? R. 9 ATPs •Qu‚ reacci‡n es catalizada por la piruvato deshidrogenasa? R. El paso de piruvato a Acetil CoA

EJERCICIO DE AUTOEVALUACI•N

Catabolismo - 1 -

PROFESOR JANO

BIOLOGÄA

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N€ 13 14 15

N€ 16 17 18

N€ 19 20 21

Prof. VÄCTOR M. VITORIA Bachillerato - Universidad

Pregunta - Respuesta •En qu‚ espacio celular se produce el ciclo del ƒcido cˆtrico? R. Matriz mitocondrial •Qu‚ tipo de reacci‡n es FADH2  FAD+ R. Oxidaci‡n •C‡mo se llama la subunidad que une a la ATPasa a la membrana interna de la mitocondria? R. Fo

Pregunta - Respuesta •D‡nde se acumulan los protones bombeados en la cadena respiratoria? R. Espacio intermebranoso •Con qu‚ compuesto reacciona el AcCoA cuando entra al ciclo de Krebs? R. Oxalacetato (o ƒcido cˆtrico) •Cuƒl es el sustrato de la lactato deshidrogenasa? R. Piruvato (ƒcido pir„vico)

Pregunta - Respuesta •C‡mo se llama el sistema mediante el cual se forma ATP gracias a un gradiente de protones y un transporte de electrones? R. Acoplamiento quimiosm‡tico •C‡mo se llama el proceso mediante el cual se obtiene ATP gracias a la oxidaci‡n de mol‚culas y el transporte de sus electrones perdidos? R. Fosforilaci‡n oxidativa •Qu‚ mol‚cula final se forma en la cadena respiratoria? R. H2O

EJERCICIO DE AUTOEVALUACI•N

Catabolismo - 2 -

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CUESTIONES BREVES DE METABOLISMO (2)

Nº

PREGUNTA ¿Qué molécula es imprescindible para transportar ácidos grasos activados al interior de la mitocondria? R. CARNITINA

¿Por qué hay que descontar 2 ATPs a la hora de hacer el balance energético de la oxidación de un ácido graso? R. Porque para su activación un ATP pasa a AMP.

¿Qué efecto tiene la adrenalina en los adipocitos? R. Activa la liposlisis

Nº

PREGUNTA ¿Qué tipo de transducción de señal ocurre a la llegada de la adrenalina (o glucagón) a un adipocito? R. Mediante proteínas G y aumento de niveles de AMPc.

¿Qué molécula obtenida a partir de la oxidación del glicerol puede seguir la vía de la glucolisis? R. DIHIDROXIACETONA FOSFATO

¿Qué coenzima utiliza el paso de β-hidroxiacilCoA a β-cetoacilCoA? R. NAD+

Nº

PREGUNTA Después de tres vueltas de β-oxidación del ácido octadecanoico, ¿cuál es la longitud del AcilCoA que queda? R. Doce.

¿Qué molécula con azufre se consume en la tiolisis de la β-oxidación? R. Coenzima A

¿En qué orgánulos puede tener lugar la oxidación de los ácidos grasos? R. Peroxisomas y matriz mitocondrial.

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METABOLISMO- 1 -

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Nº

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PREGUNTA ¿Se puede fabricar azúcar a partir del glicerol? R. Sí

¿Qué tipo de reacción es la segunda etapa de la β-oxidación? R. HIDRATACIÓN

¿Cómo se llaman los organismos que utilizan compuestos químicos como fuente primaria de energía, pero su fuente de electrones son compuestos inorgánicos? R. QUIMIOLITOTROFOS (organismos quimiosintéticos)

Nº

PREGUNTA ¿Qué nombre reciben los aminoácidos cuyo esqueleto carbonado rinde SuccinilCoA, pero no cuerpos cetónicos? R. GLUCOGÉNICOS

¿En qué órgano se produce el Ciclo de la Urea? R. En el hígado

¿En qué ruta metabólica interviene la Ribulosa Bisfosfato? R. Ciclo de Calvin

Nº

PREGUNTA

¿Quién reduce a quién, la plastoquinona a la plastocianina o la plastocianina a la plastoquinona? R. La plastoquinona a la plastocinanina

¿En qué rutas metabolicas puede intervenir el malato? R. En el ciclo de Krebs, ciclo de Hatch-Slack y Gluconeogénesis.

¿En qué ruta metabólica interviene la citrulina? R. En el ciclo de la Urea.

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METABOLISMO- 2 -

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Nº

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PREGUNTA ¿Qué estructuras captan fotones para la fase luminosa? R. Los fotosintemas.

¿En qué estructura celular ocurre el Ciclo de Calvin? R. En el estroma del cloroplasto.

¿Dónde se acumulan los protones para la fotofosforilación? R. En el interior de los tilacoides de los grana?

Nº

PREGUNTA ¿Cómo se llaman las plantas que son capaces de hacer la fotosíntesis con bajas intensidades de luz? R. ESCIÓFILAS

¿En qué grupos se clasifican los animales según su modo de eliminar el amoniaco? R. Ureotélicos, uricotélicos y amoniotélicos.

¿Qué reacción cataliza la ornitina transcarbamilasa? R. La formación de citrulina a partir de ornitina y carbamoilfosfato.

Nº

PREGUNTA ¿Qué reacciones permiten la separación del NH2 del aminoácido de su esqueleto carbonado? R. Transaminación y desaminación.

¿Con quién reacciona la RUBISCO si efectúa la fotorrespiración? R. Con el oxígeno

¿Dónde viven las plantas CAM? R. En lugares secos y desérticos.

BIOLOGÍA 2º BACH

METABOLISMO- 3 -

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TEST DE METABOLISMO 1.- La fermentación alcohólica es realizada por levaduras del género Lactobacillus. V F Lactobacillus es una bacteria. 2.- La fermentación láctica consiste en la formación de lactosa a partir de lactato. V F Consiste en la formación de lactato a partir de piruvato. 3.- La lanzadera del malato-aspartato se produce en la células del miocardio. V F Además de en el hígado. 4.- El ciclo de Krebs es un proceso mediante el cual se reducen completamente todos los combustibles metabólicos. V F Los combustibles metabólicos se oxidan. 5.- El glucógeno libera glucosas mediante la glucogenolisis. V F 6.- El piruvato pasa a glucosa a través de la glucogenogénesis. V F El proceso se llama gluconeogénesis. 7.- La gluconeogénesis es la ruta metabólica por la que se forma glucosa. partiendo fundamentalmente de aminoácidos, lactato o glicerol. V F El adverbio “fundamentalmente” puede cuestionar la veracidad del enunciado ya que falta el precursor más importante que es el piruvato. 8.- El rendimiento de la fermentación láctica es de 4 ATP por cada lactosa. V F La lactosa está constituida por glucosa y galactosa. La galactosa rápidamente se isomeriza a glucosa por lo que la digestión de la alctosa rinde dos glucosas. Su fermentación producirá 4 ATPs9.- Las fermentaciones son procesos anabólicos en las que el aceptor final de electrones es un compuesto orgánico. V F Ni son procesos anabólicos ni hay cadena transportadora que requiera un aceptor final. 10.- Los animales amoniotélicos eliminan directamente el amoniaco. V F Y deben vivir en medios acuáticos. 11.- El ciclo de Krebs comienza con la fosforilación de la glucosa a glucosa 6P. falso Comienza con la reacción de la acetilCoA con el oxalacetato para dar citrato. 12.- Gluconeogénesis es lo mismo que glicólisis. V F Son procesos inversos. 13.- El proceso catabólico de la gluconeogénesis es el inverso al de la glucólisis excepto en tres pasos. V F La gluconeogénesis es un proceso anabólico (de síntesis) 14.- El rendimiento máximo de una molécula de glucosa es de 38 ATP. V F Siempre y cuando se utilice la lanzadera malato-aspartato. Incluso podría ser 39 si considerásemos como “glucosa” la glucosa fosforilada que proviene de la glucógenolisis. 15.- Los lípidos, al tener una cadena hidrocarbonada reducida liberan gran cantidad de energía. V F Mediante procesos de oxidación. 16.- La transaminación oxidativa conduce a la liberación de amoníaco en forma de ion amonio. V F La transaminación oxidativa no existe, sí la desaminación oxidativa. 17.- El piruvato es el primer intermediario de todas las reacciones metabólicas. V F Eso es mucho decir. 18.- Los ácidos grasos se oxidan en la matriz mitocondrial mediante la β - oxidación. V F 19.- Las grasas tienen poco valor como combustible metabólico. V F Todo lo contrario son mucho más eficientes que los glúcidos a la hora de almacenar energía. 20.- La gluconeogénesis es la ruta metabólica para la formación de glucosa a partir de precursores no glucídicos. V F Por ejemplo e partir de piruvato y lactato que no son glúcidos. 21.- La glucógeno fosforilasa fosforilada es su forma activa. (N) V F 22.- En condiciones anaerobias el piruvato sigue el ciclo de Krebs. V F El ciclo de Krebs se encuentra “parado” en condiciones anaerobias.

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23.- La glucosa liberada a partir del glucógeno está fosforilada y, por lo tanto, consume un ATP más en el proceso de glucólisis. V F Consume un ATP menos. 24.- Glucogenolisis es a glucógeno como gluconeogénesis es a glucosa. V F La relación de ambas proposiciones es proceso a producto final y en ambos casos es correcta. 25.- Las fermentaciones constituyen una alternativa en la que interviene la cadena respiratoria. V F La cadena respiratoria no interviene en las fermentaciones 26.- Los animales uricotélicos eliminan el amoniaco en forma de ácido úrico por que viven en lugares con abundante agua. V F Eliminan el amonio en forma de ácido úrico y viven en ambientes secos. 27.- La fosforilación oxidativa se lleva a cabo a través de la cadena respiratoria, gracias a un conjunto de proteínas transportadoras de electrones. V F Todo correcto. Sería interesante que incluyeses el concepto de ACOPLAMIENTO QUIMIOSMÓTICO para tener claros todos los conceptos básicos de este proceso de respiración celular en la mitocondria. 28.- La fermentación láctica se da únicamente en organismos anaerobios. V F Y en aerobios. Las células musuculares humanas pueden realizar la fermentación láctica, por ejemplo. 29.- El complejo multienzimático piruvato deshidrogenasa cataliza una reacción de oxigenación y otra de deshidrogenación. V F 30.- Cuanto mayor sea el potencial de reducción de una molécula, mayor capacidad de reducción tiene. V F principio: cuanto más negativo es el potencial REDOX más capacidad de reducción tiene la molécula en cuestión. Si consideramos los números negativos menores que los positivos, el enunciado es falso. 31.- En la cadena respiratoria mitocondrial tiene lugar la fosforilación a partir de sustrato, a través de la cual la glucosa rinde 38 ATP. V F Tiene lugar la fosforilación debido a un gradiente de protones generado gracias a un transporte electrónico. 32.- El complejo citocromo b-c1 acepta electrones de la ubiquinona y los traslada hasta el citocromo c que actúa como intermediario. V F Correcto. Estos transportadores están en orden creciente de potencial REDOX (de más negativo a menos negativo), por tanto, de más reductor a menos reductor. 33.- De la glucólisis se obtienen 2 moléculas de piruvato,2 de ATP y 2 NADH+H+. V F Claro, por molécula de glucosa. 34.- En la respiración anaerobia el aceptor final de electrones es el O2. FALSO Eso ocurrirá en la aerobia. 35.- La β - oxidación es un proceso mediante el cual los ácidos grasos se van oxidando en la matriz mitocondrial. V F 36.- Respiración aerobia es a compuesto orgánico como respiración anaerobia es a compuesto inorgánico. V F La relación de las proposiciones noe s correcta, ya que la diferencia entre la respiración aerobia y anaerobia reside en el aceptor final de electrones (que es el oxígeno en el caso de la aerobia) y la mención a los compuestos orgánicos e inorgánicos es irrelevante. 37.- El glucógeno se almacena en los adipocitos. V F Se almacena en el hígado y en el músculo. 38.- La gluconeogénesis requiere glucógeno fosforilasas y enzimas desramificantes. V F Las glucógeno fosforilasas actúan sobre el glucógeno que no interviene en el proceso de la gluconeogénesis. 39.- La glucólisis es un proceso aerobio. V F La glucolisis es independiente del oxígeno. 40.- El paso de piruvato a AcCoA es irreversible y se lleva a cabo en la mitocondria. V F Y por la piruvato deshidrogenasa 41.- El coenzima A tiene mayor peso molecular que el acetilCoA. V F Tiene menor ya no tiene el grupo acetilo que sí tiene el AcetilCoA. 42.- La lanzadera del glicerol-fosfato es más rentable que la del malato-aspartato. V F Lo es menos, ya que los electrones del NADH+H citosólico pasan a un FADH2 en el interior de la mitocondria que generarán gradiente de protones para 2 ATPs en vez de para tres.

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43.- La fosforilación oxidativa requiere proteínas transportadoras ordenadas de mayor a menor potencial de reducción. Ya he explicado en preguntas anteriores que es de menor a mayor. 44.- El ciclo de la urea tiene lugar en el citoplasma y en la mitocondria. 45.- La respiración anaerobia y la fermentación significan lo mismo. La primera requiere un transporte electrónico y la segunda no. 46.- En la lanzadera del malato-aspartato los electrones del NADH+H+ citosólico pasan al FADH2 mitocondrial. Pasan a un NADH+H 47.- Los animales almacenan fundamentalmente glucógeno porque su rendimiento energético es mayor. Lo almacenan porque es más rápidamente movilizable. 48.- La fosforilación de la glucosa – 6 – fosfato es un proceso reversible en las células hepáticas. Es irreversible porque es una reacción endoergónica con un considerable desnivel energético. 49.- La lanzadera del glicerol-fosfato se encuentra en el cerebro y en el hígado. Se encuentra en el hígado y en el miocardio 50.- En la fermentación alcohólica de la glucosa se obtienen 2 moléculas de etanol, 2 de CO2 y, por lo tanto, 4 ATP. Se obtienen 2 de ATP. 51.- El citocromo bc1 acepta los electrones de la ubiquinona y los traslada hasta el citocromo b. Los traslada hasta el citocromo c 52.- La respiración celular se llama también respiración del ácido cítrico. 53.- El complejo piruvato deshidrogenasa interviene en la fosforilación oxidativa. 54.- El glicerol del catabolismo de los lípidos pasa al ciclo de Krebs. desde luego no lo hace directamente. 55.- La desaminación reductiva conduce a la liberación de amoniaco. Las desaminación es oxidativa. 56.- En la fermentación alcohólica la glucosa produce 2 ATP. 57.- En la respiración aerobia el aceptor final de electrones es el O2, que al reducirse forma H2O2. Forma agua y no agua oxigenada 58.- El proceso de la ruptura de glucosa en dos moléculas de piruvato requiere O2. Este proceso es la glucolisis y la glucolisis es independiente del oxígeno. 59.- En el ciclo de Krebs se consume agua. En la formación de oxalacetato y en en el paso de fumárico a málico. 60.- La fructosa – 6 – fosfato se fosforila a fructosa – 1, 6 – difosfato formándose una molécula de ATP. ¡Se consume una molécula de ATP!

REUNIONES

V V

F F

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