1.- ¿Cómo y cuándo tiene lugar la descomposición del agua en el proceso de fotosíntesis? ¿Cuáles son sus consecuencias?
El proceso de hidrólisis del agua o fotólisis tiene lugar al comienzo de la fase luminosa acíclica en el tilacoide. La luz incide sobre el fotosistema II, por ello, la clorofila se excita y cede 2 electrones al primer aceptor de electrones, entonces para reponerlos se produce la descomposición del agua. Como consecuencia se producen dos electrones que pasan al citocromos b-f que continúan la cadena de transporte de electrones para producir al final NADPH. Por otro lado se producen también dos protones que pasan a la ATPasa con lo cual se libera ATP.
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.
La fase luminosa acíclica tiene como objetivo la formación de ATP y NADPH a partir de la hidrólisis del H2O gracias al fotosistema II. Esta cuenta con los fotsistemas I y II, el complejo citocromos b-f, una NADP+ reductasa Y una ATP sintetasa
En la fase luminosa cíclica tiene como objetivo la producción de porducir ATP a raíz del movimiento de los electrones. Esta cuenta con unh fotosistema I y un complejo citocromos b-f.
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?
Las cianobacterias poseen tilacoides en su citoplasma con pigmentos fotosintéticos. Estos captan la luz y con ello son capaces de llevar a cabo la fotosíntesis.
3.- Explique brevemente la finalidad que tienen los siguientes procesos:
– 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.
– Respiración celular: Conjunto de reacciones catabólicas en las que a partir de glucosa se obtiene CO2, H2O y energía.
– Anabolismo: Se encarga de la construcción molecular. Transforma moléculas sencillas en otras más complejas.
– Fotosíntesis: Se encarga de la obtención de energía en organismos como plantas, bacterias, algas y cianobacterias.
– Catabolismo: Sintetiza moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas. En este proceso se libera energía.
4.- Defina: Fotosíntesis, fotofosforilación, fosforilación oxidativa y quimiosíntesis.
Fotosíntesis: Proceso por el cual La energía luminosa procedente del sol se transforma en energía química que queda almacenada en moléculas orgánicas. Este proceso se lleva a cabo gracias a los pigmentos fotosintéticos que captan la luz procedente del sol.
Fosforilación oxidativa: Proceso que se da en las ATPasa. En él se produce la unión de un ADP y un grupo fosfato dando lugar así a un a molécula de ATP.
Quimiosíntesis: 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.
5.- Anabolismo y catabolismo. Citar dos ejemplos de cada uno de estos procesos y en qué orgánulos celulares se producen.
El Anabolismo se de la fotosíntesis en los cloroplastos y el ciclo de las pentosas.
En el catabolismo se da la respiración celular en citosol y las mitocondrias y la hélice de lynen en las mitocondrias también.
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).
El proceso por el cual se produce ATP y NADPH es la fotorreducción de NADP+, este se da en la fase luminosa acíclica de la fotosíntesis. Estos son luego utilizados para la producción de glucosa y otras moléculas en el ciclo de calvin. Este proceso se da en la membrana de los tilacoides 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 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, ¿Cuáles llevan a cabo la respiración celular? ¿Cuáles realizan la fotosíntesis oxigénica?: algas eucariotas, angiospermas, cianobacterias (cianofíceas), helechos y hongos.
La fotosíntesis oxigénica es llevada a cabo por cianobacterias, algas eucariotas, helechos y angiospermas.
La respiración celular es llevada a cabo por todos ellos.
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 por el cual La energía luminosa procedente del sol se transforma en energía química que queda almacenada en moléculas orgánicas. Este proceso se lleva a cabo gracias a los pigmentos fotosintéticos que captan la luz procedente del sol. Comprende dos fases: la luminosa ( cíclica y acíclica) y la fase oscura o independiente de la luz. A partir de CO2, H2O y energía luminosa obtenemos glucosa, O2 y H2O.
10.- Describe la fase luminosa de la fotosíntesis y cuál es su aporte al proceso fotosintético global.
Existen dos formas de realizar la fase luminosa de la fotosíntesis: con transporte acíclico de electrones o con transporte cíclico. En ella intervienen cadenas de transporte electrónico que transfieren electrones de una moléculas a otras y ATPasas, las cuales sintetizan ATP gracias al bombeo de protones de forma similar a como sucede en la respiración mitocondrial. En la fase luminosa acíclica el Fotosistema II gracias a la clorofila P680 capta los fotones procedentes del sol, por ello esta se excita y cede dos electrones al primer aceptor de electrone. Para reponer los electrones perdidos lleva a cabo la hidrólisis del agua gracias aella se liberan 2 electrones que continúan la fase, dos protonesque van a la ATPasa y O. Seguidamente los electrones pasan por la plastoquinona y el complejo citocromos b-f y llegan al fotosistema en él la clorofila (P700) capta dos fotones de la luz solar. Los protones se reducen para formar NADPH + H+ En este proceso por cada dos electrones, entran cuatro prtones. En la fase luminosa cíclica el único proceso que ocurre es la fotofosforilación del ADP y solo intervieneel Fotosistema I. GRacias a este proceso por cada tres protones se obtiene una molécula de ATP.
11.- ¿Qué es un organismo autótrofo quimiosintético?
Un organismo autótrofo quimiosintético es aquel que que se encarga de la síntesis de ATP a partir de la energía inorgánica desprendida en otras reacciones de oxidación creando así materia orgánica.
12.- Define en no más de cinco líneas el concepto de “Metabolismo”, indicando su función biológica.
El metabolismo celular es el conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células y que dan lugar a la transformación de las biomoléculas para así obtener energía y materia. Con ello llevaría a cabo las funciones vitales.
13.– Indique qué frases son ciertas y cuáles son falsas. Justifique la respuesta:
a) Una célula eucariótica fotoautótrofa tiene cloroplastos pero no tiene mitocondrias.
Que sea fotoautotrofa significa que tiene que hace la fotosíntesis por lo que obtiene materia orgánica. Pero necesitará llevar a cabo la respiración celular por lo que tendrá mitocondrias.
b) Una célula eucariótica quimioheterótrofa posee mitocondrias pero no cloroplastos.
Verdadero porque necesita realizar la respiración celular para obtener energía ya que no realiza la fotosíntesis ni la quimiosíntesis.
c) Una célula procariótica quimioautótrofa no posee mitocondrias ni cloroplastos.
Verdadero porque los cloroplastos son utilizados para realizar la fotosíntesis y en las celdillas procariotas no hay mitocondrias.
d) Las células de las raíces de los vegetales son quimioautótrofas.
Verdadero porque llevan a cabo reacciones químicas y no la fotosíntesis.
14.- Fotosistemas: Conceptos de complejo antena y centro de reacción. Función y localización.
Una antena es una estructura formada por una proteína transmembranosa. Se encuentra situada en la membrana de los tilacoides que contiene pigmentos fotosintéticos que captan la luz solar y transfieren la energía hasta a los pigmentos diana situados en el centro de reacción.
El centro de reacción es una estructura situada en el interior del complejo antena en la cual se sitúan los pigmentos diana. Estos reciben energía para transmitir los electrones a una molécula aceptora de electrones que los transfiere a otra molécula externa.
15.- Compara: a) quimiosíntesis y fotosíntesis
La principal diferencia entre la fotosíntesis y la quimiosíntesis es es que en la quimiosíntesis se hace uso de la energía desprendida en otras reacciones anteriores a ella mientras que la fotosíntesis utiliza la energía procedente del sol. Sin embargo, ambas comprenden dos fases y son procesos anabólicos.
b) fosforilación oxidativa y fotofosforilación.
La principal diferencia entre la fosforilación oxidativa y la fotofosforilación es que en la fotofosforilación se produce la oxidación de H2Oa O2 con NADP+ como aceptor electrónicofundamental y depende de la energía lumínica. Por otro lado en la fotofosforilación oxidativa se produce el proceso a la inversa, se reduce O2 a H2O gracias a los electrones cedidos por el NADH y el FADH2. Una similitud entre ambos procesos es que ambos generan 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.
Este proceso será un proceso anaabólico ya que gracias a partir de m0oléculas orgánicas sencillas, los aminoácidos se crea una molécula orgánica compleja, la lactoalbúmina ( uhna proteína).
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 fosforo inorgánico y también energía.
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. 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 o del ácido cítrico, en ese ciclo a través de una serie de reaciones se obtiene GTP ,3NADH y FADH2. El acetil-co-a proviene del ácido pirúvico (citosol) y el ácido oxalacético se encuentra en el propio ciclo. 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?.
El Rubisco es la moléculaaceptora de CO2 en la fotosíntesis. El NADPH cataliza esta reacción. Esta da lugar a moléculas como el almidón, ácidos grasos, glucos, fructosa o aminoácidos.
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 que aparecen en procesos como el Ciclo de Krebs, La Glucólisis, el transporte de electrones y la decarboxilación oxidativa.
25.- Explique brevemente el esquema siguiente:
El esquema representa el Ciclo de Calvin. Para comenzar, el CO2 se fija a la ribulos-1,5-difosfato. Seguidamente tras algunas reacciones da lugar 2 moléculas ácido-3-fosfoglicérico. Estos gastann 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: refeneración 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, fotofosforilación y fosforilación oxidativa.
Fosforilación a nivel de sustrato: Proceso por el cual se produce la síntesis de ATP gracias a la energía liberada de una biomoléculas al romperse alguno de sus enlaces ricos en energía.
Fotofosforilación: Proceso que comprende la formación de ATP a partir del ADP producido en la fase luminosa de la fotosíntesis.
Fosforilación oxidativa: Proceso que se da en las ATPasa. En él se produce la unión de un ADP y un grupo fosfato dando lugar así a un a molécula de ATP.
b) ¿En qué niveles celulares se produce cada uno de dichos mecanismos y por qué?
La fosforilación a nivel de sustrato se da en el citosol en todas las células en el proceso de la glucólisis. La fotofosforilación se da en los cloroplastos. La fosforilación oxidativa se da en las crestas mitocondriales de las células eucariotas y en la membrana plasmática de las procariotas.
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?
La cadena respiratoria es la última etapa de la respiración, se produce en las crestas mitocondiales, en ella se oxidan las conezimas reducidas (NADH y FADH2), producidas en la glucólisis y el ciclo de Krebs. Estas se utilizan para la obtención de energía que es la función metabólica de la cadena respiratoria, de hecho es en la fase en la que se obtiene mayor cantidad de moléculas de ATP. Existe para generar gran cantidad de ATP con la ayuda de conezimas reducidas. Podemos diferenciar tres procesos:
Transporte de electrones: los electrones de la matriz mitocondrial pasan por los grandes complejos proteicos I y II y son recogidos por una pequeña molécula proteica, la ubiquinona, que los transporta al complejo III al cictocromo c que los transportará al complejo IV. Los electrones proceden de las coenzimas reducidas que al ceder también protones se oxidan dando lugar a NAD+ y FAD. Además, el último aceptor es el O2 y se produce agua.Quimiósmosis: el bombeo de protones al exterior se produce gracias a la energía perdida por los electrones. Cuando en el espacio intermembranoso hay una alta concentración de protones pasan a través de la ATP-sintetasa hacia la matriz mitocondrial.Fosforilación oxidativa: la ATP-sintetasa se mueve como si fuese un molino hidráulico, lo cual produce el paso de protones por su canal interior produciendo ATP.
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?.
En cada una de las vueltas de la hélice de lynen se produce un FADH2 y un NADH que pasa a la cadena transportadora de electrones y un Acetil-coA que pasa al ciclo de krebs. Además se consume 2 ATP y un FAD.
29.- ¿Cómo se origina el gradiente electroquímico de protones en la membrana mitocondrial interna?
Se origina debido la diferencia de concentración de protones entre la matriz mitocondrial y el espacio intermembranoso, esto produce el bombeo de protones para el cual se utiliza la energía perdida por los electrones.
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 molecula común en las rutas catabólicas de los glúcidos y los lípidos esel Acetil-coA. El destino final del Actetil-coA en el metabolismo es llegar al Ciclo de Krebs para producir de ese modo energía.
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. Primero 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.
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?
El ATP, NAD y NADP son cofactores orgánicos (coenzimas) que forman la parte no proteica de las enzimas. El ATP es de transferencia y el NAD y NADP son de oxidación reducción.
No forman parte del ADN ya que son nucleótidos no nucleicos.
b) ¿Qué relación mantienen con el metabolismo celular? (Explícalo brevemente).
El ATP es el producto final más importante del catabolismo por respiración, el cual es un proceso metabólico.
El NAD y NADP se encargan del transporte de electrones y protones en la cadena respiratoria, con el fin de obtener energía.
34.- Balance energético de la degradación completa de una molécula de glucosa.
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?.
Esta molécula se origina en la decarboxilación oxidativa y en la beta-oxidación de los ácidos grasos. Esta es utilizada en los procesos del ciclo de krebs y en la síntesis de ácidos grasos.
b) De los siguientes procesos metabólicos: Glucogénesis, fosforilación oxidativa y Boxidación, indica: – Los productos finales e iniciales. – Su ubicación intracelular.
La Boxidación delos ácidos grasos produce como producto fianl Acetil-coA. Sus productos iniciales son los ácidos grasos. SE da en la matriz mitocondrial.
La fosoforilación oxidativa se da en las crestas mitocondriales. Su producto inical es el ADP+P y final el ATP.
La Glucogénesis se da en la matriz mitocondrial y en el citoplasma. Sus productos iniciales son la glicerina, el piruvato o el lactato. Su producto final es la glucosa
c) Explica con un esquema cómo se puede transformar un azúcar en una grasa ¿Pueden los animales realizar el proceso inverso?
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).b) ¿Qué compartimentos celulares intervienen en el conjunto de las reacciones? (Indica el nombre de los compartimentos y la reacción que se produce en cada uno de ellos).
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.
El anabolismo y el catabolismo están relacionados ya que los productos de una reaciión anabólica o catabólica pueden ser los reactivos de la otra.Se distingue la Glucólisis ya que a partie de la glucosa se obtiene Ácido Pirúvico. La decarboxilación 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 ácidooxalacético 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 fermentación no se produce la cadena transportadora de electrones por lo cual solo se obtiene la energía procedente de la glucólisis (2 ATP). Mientras que en la oxidación completa de la glucosa se obtiene una gran cantidad de energía (38 ATP)
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 la realizan y para qué?
La cadena de transporte de electrones se produce en las células eucariotas crestas mitocondriales de las mitocondrias, mientras que en las procariotas se lleva a cabo en el membrana plasmática. Se realiza en todos los seres vivos para realizar la respiración y obtener energía.
El oxígeno es el último aceptor de electrones y se utiliza para formar agua.
39.- En el ciclo de Krebs o de los ácidos tricarboxílicos: -¿Qué tipos principales de reacciones ocurren?- ¿Qué rutas siguen los productos liberados?
En el ciclo de Krebs las reacciones que se realizan son catabólicas y de oxidación reducción. Las coenzimas NADH y FADH2 se utilizan en la cadena transportadora de electrones para la obtención de energía, también se produce CO2 como producto de desecho.
40. Anbolismo 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 igualque lios 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 ( Boxidación) como en anabólicos con el fin de conseguir diversos rpoductos.
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.
Los microorganismos son muy importantes para los procesos catabólicos de fermentación produciendo productos orgánicos. Además, las fermentaciones son importantes ya que puede producir nutrientes importantes y con ellas podemos obtener productos para la fabricación de medicamentos y de alimentos como la leche (láctica), el vino (alcohólica), y distintos sabores de queso (pútrida).
43. Fermentaciones y respiración celular. Significado biológico y diferencias.
Significado biológico: son procesos catabólicos de los cuales se obtienen ATP por la degradación de un compuesto complejo a otro complejo simple.
Diferencias: la fermentación se obtienen solo 2 ATP y solamente se produce en las procariotas, por otro lado en la respiración producida en las procariotas se obtienen 38 ATP y en las eucariotas 36 ATP gracias a la cadena de electrones. Otra diferencia es el aceptor final, en la respiración es el oxígeno, pero en la fermentación es un aceptor orgánico.
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+P
4-ATP
5-NADPH
6-NADP+
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. Primero 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.
Ácido pirúvicoAcetil-CoAADPATPNADHO2
B) La utilización de la energía liberada por la hidrólisis de determinados enlaces del compuesto 4 hace posible que se lleven a cabo reacciones energéticamente desfavorables. Indique tres procesos celulares que necesiten el compuesto 4 para su realización.
Glucólisis, β oxidación de ácidos grasos, procesos anabólicos.
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?
De un ácido graso, tras la β oxidación de este, se obtiene un acetil-CoA por cada vuelta de la hélice de Lynen.
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.
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 molecula 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.a) En el interior de este cloroplasto hay almidón. Explique, mediante un esquema, como se forma la glucosa que lo constituye.
b) Indique tres similitudes entre cloroplastos y mitocondrias.
En su interior hay ADN circular, tienen doble membrana y 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.
Matriz mitocondrialCresta mitocondrial Mitorribosoma Membrana mitocondrial internaMembrana mitocondrial externaEspacio intermembranosoATP-sintetasaGrandes complejos proteicos
b) Indique dos procesos de las células eucariotas que tengan lugar exclusivamente en las mitocondrias y para cada uno de ellos establezca una relación con una de las estructuras indicadas en el esquema.
Ciclo de Krebs que se produce en la matriz mitocondrial y la cadena transportadora de electrones en la membrana mitocondrial interna (las crestas mitocondriales).
c) Las mitocondrias contienen ADN. Indique dos tipos de productos codificados por dicho ADN.
Proteínas (formadas por aminoácidos) y ARNm.