1TEMA 12. CATABOLISMO Y ANABOLISMO

1. Catabolismo Fases del catabolismo: Tipos de catabolismos segn el aceptor final de electrones:

2. Catabolismo de los glcidos.2.1. Gluclisis

a. Etapas de la gluclisis.a.1. Etapa de activacina.2. Etapa de degradacin.

b. La formulacin de la reaccin global (balance) de la gluclisis.2.2. Fermentacin.

a. Tipos de fermentacin:a.1. Fermentacin anaerobia,a.2. Fermentacin oxidativa.

2.3. Respiracin celulara. Etapas de la respiracin celular.

a.1. Obtencin del acetil CoAa.2. Ciclo de Krebs.a.3. Cadena respiratoria o cadena transportadora de electrones.a.4. Fosforilacin oxidativa.

3. Catabolismo de los lpidos.3.1. -oxidacin de los c. Grasos o hlice de Lynen.

a. Etapas de la-oxidacin.a.1. Oxidacina.2. Hidratacin,a.3. Oxidacin del grupo alcohol del carbonoa.4. Rotura del enlace entre los carbonos y gamma del cetoacil-CoA

4. Catabolismo de los protidos. (aminocidos).5. Panormica general del catabolismo6. Anabolismo.7. Fotosntesis.

7.1. Fases y localizacin.7.1.1. Fase luminosa o Fotofosforilacin.

a. El proceso se desarrolla del siguiente modo:a.1. Captura de energa luminosa.a.2. Transporte de electrones.a.3. Fotolisis del agua.a.4. Fosforilacin fotosinttica.

Fotofosforilacin acclica Fotofosforilacin cclica,

b. Ecuacin global de la fase luminosa.7.1.2. Fase oscura o ciclo de Calvin-Benson.7.1.3. Factores que influyen en la fotosntesis

21. CATABOLISMO

Es el conjunto de reacciones metablicas que tienen por objeto obtener energa apartir de compuestos orgnicos complejos que se transforman en otros ms sencillos. Larespiracin celular aerobia y las fermentaciones son las vas catablicas ms corrientespara la obtencin de la energa contenida en las sustancias orgnicas. Ambas vas, noobstante, tienen una primera fase comn: la gluclisis. Otras vas catablicas son, labeta-oxidacin de los cidos grasos, el ciclo de Krebs, la fermentacin lctica, lafermentacin actica etc.

Fases del catabolismo:

Fase I, fase inicial o preparatoriaen ella las grandes molculas de loselementos nutritivos se degradan hastaliberar sus principales componentes (lospolisacridos se degradan en monosacridos;los lpidos a c. grasos y glicerina, y lasprotenas liberan sus aminocidos).

Fase II o fase intermedia, en ellalos diversos productos formados en la faseI, son convertidos en una misma molculas,ms sencillas el Acetil-coenzima A (acetilCoA).

Fase III o fase final, en la que elacetil-CoA (se incorpora al ciclo de Krebs)da lugar a molculas elementales CO2 y H2O.

De estas tres fases, laintermedia y la final son comunes paratodos los principios inmediatosorgnicos, glcidos, lpidos y protenas.

.El catabolismo de cada uno de

ellos difiere en la fase inicial, losglcidos (gluclisis) y las protenas(desaminacin y transaminacin),ocurre en el hialoplasma, mientras quepara los lpidos (-oxidacin), ocurreen la matriz mitocondrial.

3Existen dos tipos de catabolismos segn sea el aceptor final de electrones:

Fermentacin. Si se degrada a un compuesto todava orgnico pero mssencillo. En ella tanto el aceptor final de electrones es un compuestos orgnicos.

Respiracin celular. Si la degradacin del compuesto orgnico es hasta CO2y H2O. El aceptor final de electrones es una sustancia inorgnica.

respiracin aerobia, se necesita oxgeno. respiracin anaerobia, no necesita oxgeno

2. CATABOLISMO DE LOS GLCIDOS.

Bsicamente la degradacin total de la glucosa es similar a una combustin:C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + energa.

Esta degradacin tiene lugar, fundamentalmente, en dos etapas: Gluclisis, es anaerobia y se desarrolla en el hialoplasma. Respiracin celular, es aerobia y se realiza en las mitocondrias

2.1. GLUCLISIS (Gliclisis)

La gluclisis o va de Embdem-Meyerhof es un conjunto de reaccionesanaerobias que tienen lugar en el hialoplasma celular, en la cual se degrada laglucosa (6 C: 6 tomos de carbono), transformndola en dos molculas de cidopirvico (3 C). La gluclisis es utilizada por casi todas las clulas como medio paraobtener energa (de los azucares). Cualquiera que sea la fuente de glucosa utilizada, elresultado final ser la obtencin de 2 cido pirvico, 2 ATP y 2 NADH + 2 H+.

a. Etapas de la gluclisis.

a.1. Etapa de activacin. La glucosa, tras su activacin y transformacin enotras hexosas, se descompone en dos molculas de gliceraldehdo-3-fosfato, es decir,en dos molculas de tres tomos de carbono. Para ello se necesita la energa aportadapor dos molculas de ATP.

Glucosa + 2 ATP 2 gliceraldehdo 3 P + 2 ADP

a.2. Etapa de degradacin. Las dos molculas de gliceraldehdo-3-fosfato seoxidan hasta formar dos molculas de cido pirvico. En esta oxidacin se necesitacomo enzima NAD+, que se reduce a NADH + H+. La energa liberada en el proceso esutilizada para fabricar cuatro molculas de ATP.

2 Gliceraldehdo 3 P + 2 NAD+ + 4 ADP + 2 Pi 2 cido pirvico + 2 NADH + 2 H+ + 4 ATP

4b. La formulacin de la reaccin global (balance) de la gluclisis.

Glucosa + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi 2 cido pirvico + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP

Por cada molcula de glucosa que ingresa en esta va se obtiene: 2 molculas de cidopirvico, 2 molculas de NADH + 2H+ y 2 molculas de ATP.

Fig.-Reacciones dela gluclisis. Las

reaccionesanaerobias de la

glicolisis se realizanen dos etapas.

Primeramente laglucosa es

degradada en dosmolculas de

gliceraldehdo-3-fosfato y se

hidrolizan dosmolculas de ATP.Estas dos molculasde gliceraldehdo-3-

fosfato sontransformadas

enseguida en dosmolculas de cido

pirvico duranteuna segunda etapa

en la que seregeneran cuatro

molculas de ATP.

VAS DEL CATABOLISMO DEL PIRVICO

Para evitar que la gluclisis se detenga por un exceso de cido pirvico y NADH + H+ o por faltade NAD+, se necesitan otras vas que eliminen los productos obtenidos y recuperen lossubstratos imprescindibles. Esto va a poder realizarse de dos maneras:

En condiciones anaerobias (ausencia de oxigeno) lo hace por fermentacin quetiene lugar en el hialoplasma.

En condiciones aerobias, lo hace mediante la respiracin celular que tienelugar en las mitocondrias.

En un mismo organismo pluricelular pueden darse rutas aerbicas o anaerbicas,segn las condiciones ambientales de la clula. Por ejemplo, la clula muscular puedefuncionar con oxgeno hasta que ste llega con dificultad al tejido. Trabaja entoncesen condiciones anaerobias (fermentacin) produciendo cido lctico.

52.2. FERMENTACIN.

Se llama fermentacin a un conjunto de rutas metablicas, que se realizan en elhialoplasma, por las cuales ciertos organismos obtienen energa por la oxidacinincompleta de compuestos orgnicos. Los electrones liberados en esta oxidacin no sonllevados al oxgeno molecular (tal como ocurre en la respiracin celular), sino que sonaceptados por un compuesto orgnico sencillo que es el producto final de lafermentacin. As, la oxidacin de la materia orgnica no es completa (no setransforma totalmente en materia inorgnica) y el rendimiento energtico es bajo. Elcombustible que con ms frecuencia se utiliza es algn tipo de azcar, pero pueden serutilizados otros compuestos orgnicos en estos procesos.

La fermentacin la llevan a cabo diferentes tipos de bacterias capaces de vivirsin oxgeno, pero tambin se da en clulas aerobias como las musculares, que la utilizancomo mecanismo complementario de la respiracin celular al faltar el oxgeno.

a. Tipos de fermentacin:

a.1. Fermentacin anaerobia, son las ms tpicas; no requieren oxgeno.

a.1.1. Fermentacin lctica. En la que el producto final que se obtiene escido lctico. La realizan ciertas bacterias como las del gnero Lactobacillus (utilizadaspara la obtencin de yogur y queso) y las clulas musculares cuando el aporte deoxgeno es insuficiente.

NADH+H+ NAD+

CH3-CO-COOH cido pirvico cido lctico CH3-CHOH-COOH

Lactato deshidrogenasa

a.1.2. Fermentacin alcohlica. En la que se obtiene alcohol etlico. Larealizan ciertas levaduras (gnero Saccharomyces) utilizadas para fabricar granvariedad de bebidas alcohlicas (vino, cerveza, etc.) a partir de diversos azcares (deuva, de cereales, etc).

CO2 NADH + H+ NAD+

cido pirvico Acetaldehdo Etanol

Piruvato descarboxilasa Alcohol deshidrogenasa

a.2. Fermentacin oxidativa. Requieren oxgeno (son aerobias) pero steno acta como ltimo aceptor de electrones sino como oxidante del sustrato. La msconocida es la fermentacin actica (se produce vinagre a partir del vino) y en la cual,el alcohol etlico es oxidado a cido actico (vinagre).

O2

Etanol cido actico

62.3. RESPIRACIN CELULAR

Las clulas aerobias obtienen la mayor parte de su energa de la respiracincelular, que supone la oxidacin del cido pirvico hasta formar CO2 y H2O. Larespiracin celular se realiza en la matriz de las mitocondrias y comprende cuatroetapas distintas:

1. Obtencin del acetil CoA.2. Ciclo de Krebs3. Cadena transportadora de electrones4. Fosforilacin oxidativa.

a. Etapas de la respiracin celular.

a.1. Primera etapa: obtencin del acetil CoA. Se obtienefundamentalmente por dos caminos diferentes:

A partir del cido pirvico. El cido pirvico obtenido en la gluclisisentra en la mitocondria y en presencia del Coenzima A (CoA) sufre unadescarboxilacin oxidativa, obtenindose Acetil-CoA (CH3CO-S-CoA), se desprendeCO2 y se reduce una molcula de NAD+ a NADH + H+.

HS CoA CO2

CH3-CO-COOH c. pirvico Acetil-CoA CH3-CO-S-CoA

NAD+ NADH + H+

A partir de cidos grasos procedentes de las grasas: los cidos grasospenetran en la matriz mitocondrial despus de ser activados con CoA. Los cidosgrasos activados son transformados en acetil-CoA en una ruta metablica llamada -oxidacin que puede representarse en forma de hlice (hlice de Lynen). En cadaespiral de la hlice se libera una molcula de acetil CoA, se consume una molcula deCoA y se producen dos oxidaciones que utilizan para reducir un FAD y un NAD+.

a.2. Segunda etapa: ciclo deKrebs. El ciclo de Krebs, tambin llamadodel cido ctrico o del cido tricarboxlico,se desarrolla en la matriz mitocondrial.

El ciclo empieza con la unin delacetil-CoA con una molcula de 4 C (elcido oxalactico), para formar una de 6Carbonos (cido ctrico), que da nombre alciclo (que es el que realmente inicia el ciclo

7de Krebs). Despus, a travs de una secuencia de 7 reacciones, se regenera el cidooxalactico (que puede reanudar el ciclo). Por cada molcula de acetil CoA que entra enel ciclo se producen:

2 CoA-SH, (Coenzima A) de las que una vuelve a utilizarse en el ciclo.2 CO2Una fosforilacin que da un GTP transformable en 1 ATP.3 NADH + 3 H+ y 1 FADH2, que pasarn a la cadena de transporte electrnico.

Balance del Ciclo de Krebs:

Acetil-CoA+3H2O+3NAD++FAD+ADP+PiCoA-SH+2CO2+3NADH+3H++FADH2+ATP

a.3. Tercera etapa: cadena respiratoria o cadena transportadorade electrones. Las molculas que forman esta cadena estn situadas en lamembrana interna de la mitocondria. La cadena se inicia cuando los NADH (y elFADH2) libera H+ y e- para oxidarse y regenerar el NAD+y FAD+. Los protones quedanen la matriz y los electrones son transferidos al primero de los transportadores queforman la cadena respiratoria. En estafase los e- tienen una alta energa queva disminuyendo conforme van pasandoa travs de los ms de 15transportadores. Finalmente los e-

llegan al O2 (ltimo aceptor de los e-),que se reduce a H2O.

a.4. Cuarta etapa: fosforilacin oxidativa. Segn la hiptesisquimiosmtica, hay pasos en el transporte de electrones en los que se libera suficienteenerga para bombear los protones (H+) desde la matriz mitocondrial al espaciointermembranas, donde se acumulan.De este modo se produce un gradienteelectroqumico que hace que losprotones tiendan a volver de nuevo a lamatriz a favor de gradiente. Sinembargo, dada la impermeabilidad dela membrana interna, los H+ slopueden atravesarla a travs de loscomplejos enzimticos (las ATPsintetasas) insertos en ella. Estoscomplejos utilizan la energa liberadaen el paso de H+ para obtener ATP apartir de ADP + Pi.

Fig. Transporte de electrones y fosforilacin del ADP a partir de NADH

8b. BALANCE ENERGTICO DE LA RESPIRACIN CELULAR.

El balance energtico supone simplemente un recuento de las molculas de ATPque se forman en el proceso de degradacin de la glucosa a CO2 y H2O.

Deberemos tener en cuenta, no slo las molculas de ATP que se formandirectamente en las reacciones de este proceso, sino tambin las molculas de NADH yFADH2, que al ser oxidadas en la cadena respiratoria dan lugar a tres y a dos molculasde ATP, respectivamente.

Rendimiento de 1 molcula de glucosa en el catabolismo aerobio:

1. Gluclisis (De 1 C6 2 C3)Glucosa + 2 NAD+ + 2ADP+2Pi 2 c. pirvico + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP

2. Del cido pirvico al acetil CoA (De 2 C32 C2 + 2 C1)2 c. pirvico + 2 HS-CoA+ 2 NAD+ 2CO2+2 NADH + 2 H+ + 2 Acetil-CoA 3. Ciclo de Krebs. (De 2 C24 C1)2Acetil-CoA+6H2O+6NAD++2FAD+2ADP+2Pi 4CO2+6NADH+6H++2FADH2+2ATP+2SH-CoA_____________________________________________________________________________________

Glucosa+6H2O+10NAD++2FAD+4ADP+4Pi 6 CO2 + 10 NADH +10H++ 2 FADH2 + 4 ATP(x 3 ATP) (x 2 ATP)

4. Cadena respiratoria: 30 ATP + 4 ATP = 34 ATP

10 H2O + 2 H2O 12 H2OTOTAL = 38 ATP

C6H

12O

6+ 6 O

2+ 6 H

2O 6 CO

2+ 12 H

2O + 38 ATP

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP

Las molculas de ATP una vez formadas se exportan a travs de las membranasde las mitocondrias para que sean utilizadas en toda la clula.

93. CATABOLISMO DE LOS LPIDOS.

Los lpidos se emplean como sustancias de reserva, pues de su degradacin seobtiene ms energa que de la degradacin de los glcidos. Ms concretamente son losacilgliceridos los que tienen mayor capacidad para producir energa durante elcatabolismo.

Como recordaras, los acilgliceridos constan de una molcula de glicerinaesterificada por uno, dos o tres cidos grasos. Su catabolismo comienza con laseparacin de ambos componentes, esta hidrlisis son llevadas acabo por lipasas(enzimas) que rompen la unin tipo ster y se obtiene glicerina y cidos grasos.

LipasaTriglicerido glicerina + 3 cidos grasos

La glicerina se incorpora a la gluclisis para su degradacin y los cidos grasospenetran en la matriz mitocondrial, tras ser activados con Coenzima A (HS-Co A) en lamembrana externa de la mitocondria, con consumo de 1 ATP. La principal va catablicade los lpidos es la-oxidacin de los cidos grasos

3.1. -OXIDACIN de los C. GRASOS o HLICE DE LYNEN.

Los cidos grasos saturados (sin dobles enlaces) entran en la mitocondria almismo tiempo que se unen a una molcula de coenzima A (HS-Co A), el cido grasoquedar activado, formando un Acil-Co A, para ello se requiere la energa de un ATPque pasa, no a ADP, sino a AMP (el desprendimiento de energa es mayor). Por eso, aefectos del rendimiento energtico se considera que en este paso se gastan 2 ATPuno el que ya vimos, y otro necesario para transformar el AMP en ADP.

ATP AMPATP +AMP 2 ADP

TOTAL 2 ATP 2 ADP

Los Acil-CoA obtenidos se transforman en la matriz mitocondrial en Acetil-CoA, mediante un proceso repetitivo consistente en la oxidacin del carbonodel acil-CoA. El proceso es parecido a un ciclo, con la diferencia que en vez de llegar alproducto de partida, se llega a uno equivalente pero de 2 tomos de carbono menos.Esta degradacin de los cidos grasos de dos en dos tomos de carbono explicaque suelan tener un nmero par de tomos de carbono.

Cada -oxidacin es un proceso con cuatro reacciones sucesivas, de las cualesdos son oxidaciones y utilizan como coenzimas el NAD+ y el FAD, respectivamente.

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a. Etapas de la -oxidacin. a.1. Oxidacin por deshidrogenacin entre los carbonos y , procesocatalizado por una deshidrogenasa con FAD. a.2. Hidratacin, con rotura del doble enlace del enol formado. a.3. Oxidacin del grupo alcohol del carbono , catalizada por unadeshidrogenasa con NAD+. a.4. Rotura del enlace entre los carbonos y gamma delcetoacil-CoA por una nueva molcula de CoA. De ese modo se libera un acetil-CoA y queda un resto de cido graso activado con dos tomos de carbono menos,que reinicia el ciclo.

En cada vuelta se libera 1 Acetil-CoA, que se incorpora al Ciclo de Krebs, 1NADH + 1 H+ y 1 FADH2 que pasan a la cadena de transporte de electrones. Estefalso ciclo, por ello llamado Hlice de Lynen se repite hasta que se troceacompletamente el cido graso en fragmentos de 2 Carbonos (Acetil-CoA).

Fig.7.--oxidacin de los cidos grasos saturados.

La hlice de Lynen cuando slo quedan cuatro tomos de carbono, da la ltimavuelta, puesto que se producen 2 Acetil-Co A. Por tanto, un cido graso sufrir tantasvueltas como la mitad menos uno del nmero de tomos de carbono tenga.Por ejemplo: el cido palmitito tiene 16 tomos de carbono, por lo tanto dar 7 vueltas[(16/2)-1] = 8 1 = 7 vueltas 8 acetil-Co A + 7 NADH + 7 H+ + 7 FADH2

cido graso (16 C) 8 acetil-Co A + 7 NADH + 7 H+ + 7 FADH2

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3.2. Balance energtico del catabolismo de un cido graso (Porejemplo el c. Palmtico):

c. Palmtico, 16 C (H. de Lynen) + 8 HS-Co A 8 Acetil-CoA + 7 NADH + 7 H+ + 7 FADH28 AcetilCoA (Ciclo de Krebs) 8 HS-Co A +16 CO2 + 24 NADH + 24 H+ + 8 FADH2 + 8 ATP___________________________________________________________________________________________c. palmtico, (16 C) 8 HS-Co A +16 CO2 + 31 NADH+ 31 H+ + 15 FADH2 + 8 ATP

(x 3 ATP) (x 2 ATP)

Cadena respiratoria: 93 ATP + 30 ATP 123 ATP(Activacin del cido graso): - 2 ATP

TOTAL: 129 ATP

Al calcular el balance global de la -oxidacin de un cido graso en concreto,debers tener en cuenta el nmero de espiras que tenga la hlice de Lynen (en laltima, el cido graso activado resultante debe ser ya un acetil-CoA).

4. CATABOLISMO DE LOS PROTIDOS. (AMINOCIDOS).

Las protenas no se usan como fuente de energa, pero los aminocidos quesobran tras la sntesis de protenas pasan a ser usados como combustible celular. Estosse separan en grupos amino (excretados con la orina) y cadenas carbonadas que seincorporan en diversos momentos del catabolismo y son degradadas hasta CO2 en larespiracin mitocondrial.

Las reacciones por las cuales se separan los grupos amino de los aminocidos(AAc) son la Transaminacin y la Desaminacin, originando cetocidos como el pirvicoe intermediarios del ciclo de Krebs.

Transaminacin: AAc1 +-cetocido2 -cetocido1+ AAc2

Desaminacin: AAc -cetocido + NH3

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5. PANORMICA GENERAL DEL CATABOLISMO

La mayor parte de las cadenas catablicas se desarrollan en las mitocondrias, por loque son consideradas los orgnulos respiratorios de la clula.

Las distintas molculas orgnicos, en un principio siguen sus propias rutascatablicas, pero todas acaban confluyendo en el ciclo de Krebs, de donde se obtienen losproductos finales propios de todos los carburantes metablicos: CO2, protones y electrones,que producirn energa en la cadena transportadora de electrones.

Los glcidos ingresan en la clula en estado de monosacridos y en el citosol sonsometidos a la gluclisis, transformndose en cido pirvico, el cual ingresa en lamitocondria para transformarse en acetil-CoA

Las grasas, su catabolismo se inicia con su escisin en cidos grasos y glicerina, lo cualocurre fuera de las clulas. Los cidos grasos son activados en el citosol y penetran en lamitocondria, donde sufren al -oxidacin transformndose en acetil-CoA. La glicerinatambin se transforma en acetil-CoA.

Los prtidos entran en la clula descompuestos hasta el estado de aminocidos, sontransformados en cetocidos por desaminacin y penetran en la mitocondria para darigualmente acetil-CoA.

Todos los acetil-CoA as obtenidos se incorporan al ciclo de Krebs que ocurre en lamatriz de las mitocondrias. Por ltimo, los electrones que se obtienen de todos los procesosanteriores y que se encuentran reduciendo a los coenzimas deshidrogenasas (NAD y FAD) vana parar a la cadena de transporte electrnico, situada en las crestas mitocondriales, dondeson aceptados finalmente por el oxgeno. La energa liberada en esta cadena sirve parasintetizar ATP por fosforilacin oxidativa.

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Resumen:Gluclisis:

Degradacin de los glcidos (glucosa) y otros compuestos (glicerina,...). Ocurren en el hialoplasma.El cido pirvico obtenido en la gluclisis puede tomar varias vas:

Va anaerobias (Fermentaciones). En ausencia de oxgeno los organismos buscan una vaalternativa para obtener energa de la degradacin de las biomolculas.Va aerobia (Respiracin), en la que ocurre una oxidacin escalonada del cido pirvico hastaCO2 y H2O, para lo cual es indispensable la presencia de O2.

Fermentaciones: Ocurren en el hialoplasma. Son anaerobias. Son energticamente poco rentables. Son vas alternativa al catabolismo respiratorio en ausencia de O2. Consisten fundamentalmente en quealgn compuesto (normalmente el propio c. pirvico) acepte los e- y H+ de los coenzimas reducidosproducidos en la gluclisis, para que sta no se bloquee.

Ciclo de Krebs:Ocurre en la matriz mitocondrial.A l se incorpora Acetil-CoA, procedente no slo del c. pirvico de la Gluclisis, sino de la degradacininicial de otras biomolculas como lpidos (c. grasos) y prtidos (Aminocidos).En l se completa la oxidacin a CO2 de los carbonos incorporados.Se obtiene un GTP (equivalente a un ATP) como energa qumica rpidamente disponible. El resto de energa obtenida se presenta en forma de poder reductor (coenzimas reducidas):3NADH+3H+ y 1FADH2, que ms tarde ser transformado en energa qumica.

La Cadena transportadora de electrones:Est localizada en la membrana de las crestas mitocondriales. Consiste en un transporte de electrones desde las coenzimas reducidas, NADH+H + o FADH2, hasta eloxgeno. Esta cadena de protenas transportadoras (pueden captar y ceder e-) acta por reacciones de oxido-reduccin, realizando el transporte desde protenas de menor afinidad hacia los electrones hacia protenas demayor afinidad. En el transporte de electrones se liberan protones H+ que son bombeados hacia el espacio intermembrana(transporte activo).

La Fosforilacin oxidativa: Se localiza en las crestas mitocondriales, concretamente en las "partculas elementales" (ATP-sintetasa).Existe un gradiente electroqumico debido a que el espacio intermembranas es rico en protones (H+) y lamatriz mitocondrial es pobre. La membrana interna es muy impermeable a los protones a excepcin de donde est la ATP sintetasa. Esta ATPasa aprovecha la energa del paso de los H+ hacia la matriz, para fosforilar el ADP que pasa asa ATP

-oxidacin de los c. grasos:Ocurre en la matriz mitocondrial.En ella, los c. grasos se van troceando en fragmentos de 2 carbonos (Acetil-CoA) mediante la oxidacindel carbonodel acil-CoA.El proceso es un ciclo imperfecto, llamado por ello "Hlice de Lynen". En cada vuelta desprende 1 Acetil-CoA, 1FADH2 y 1 NADH.El acetil-CoA se incorpora al ciclo de Krebs y los coenzimas reducidos a la cadena respiratoria.

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6. ANABOLISMO.

El anabolismo representa la parte constructiva del metabolismo, consiste en lasntesis de molculas complejas a partir de otras ms sencillas, con el consiguientegasto de energa, tomada de los ATP producidos durante las fases catablicas.

Estas molculas sintetizadas pueden: Formar parte de la propia estructura de la clula. Ser almacenadas para su posterior utilizacin como fuente de energa. Ser exportadas al exterior de la clula.

Procesos del Anabolismo

c. PirvicoGlucosa (gluconeognesis y es casi la inversade la gluclisis)GLCIDOS

Glucosa GlucgenoLPIDOS Acetil-Co A cidos grasos

PROTENAS Aminocidos ProtenasADN (Replicacin)

C. NUCLEICOS NucletidosARN (Transcripcin)

El anabolismo representa la parte constructiva del metabolismo, en la que el organismo fabricasus biomolculas propias. Se distinguen dos tipos principales:

- anabolismo hetertrofo consiste en la fabricacin de M.O. propia a partir de M.O. capturadade otros seres vivos. Lo llevan a cabo muchos organismos: la mayora de las bacterias, los hongos,muchos protistas y los animales.

- anabolismo auttrofo consiste en la fabricacin de M.O. propia a partir de materia inorgnicay una fuente de energa. A su vez presenta dos tipos:

a) quimiosntesis utiliza como fuente de energa ciertas reacciones de xido-reduccinde materia inorgnica. La realizan algunos grupos de bacterias (bacterias del Fe, delH,...).b) fotosntesis utiliza la luz solar como fuente de energa. Tambin presenta distintostipos, la anoxignica, que no desprende O2 (la que realizan las bacterias prpurasfotosintticas, en la que el H2S cede los e- y se desprende S elemental), y la oxignica(que realizan las cianobacterias y los vegetales, en la que el H2O cede los e

- y sedesprende O2).

Diferencias metablicas entre clulas auttrofas y hetertrofas

En las clulas auttrofas existe una primera parte de su metabolismo auttrofo y una segundaparte que es hetertrofo:- en el primero se parten de sustancias inorgnicas para obtener sustancias orgnicas sencillas, por

ejemplo, glucosa y se utiliza energa libre (luminosa o producida en reacciones qumicas.- en el segundo, en cambio, se parte ya de sustancias orgnicas sencillas, como la glucosa, para

obtener otras ms complejas como el almidn, y se emplea la energa del ATP.

Las clulas hetertrofas slo tienen un anabolismo hetertrofo, prcticamente como el de lasauttrofas, con la diferencia de que incorporan las molculas orgnicas del exterior.

El catabolismo se puede considerar idntico en ambos tipos celulares

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7. FOTOSNTESIS.

La fotosntesis puede definirse como un proceso anablico en el que la energaluminosa es transformada en energa qumica que posteriormente ser empleada para lafabricacin de sustancias orgnicas a partir de sustancias inorgnicas.

En este tema vamos a referirnos a la fotosntesis vegetal. Los vegetales noslo realizan la fotosntesis (en los cloroplastos) sino que los compuestos orgnicos quefabrican, los tienen que catabolizar para extraer energa de ellos cuando la necesitan,es decir, que lo mismo que los animales, deben realizar una respiracin y por tantoposeen mitocondrias para catabolizar los compuestos orgnicos

Como podemos ver, la fotosntesis y la respiracin celular son procesosqumicamente opuestos, siendo sus ecuaciones generales casi idnticas pero invertidas:

fotosntesis

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2Respiracin

FOTOSNTESIS RESPIRACIN

Proceso constructivo (Anabolismo) Proceso destructivo (Catabolismo)

Proceso reductor Proceso oxidativo

Consume energa Libera energa

Libera O2 Consume O2

6 CO2 + 6H2O + energa luminosa C6H12O6 + 6O2 C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energa qumica

7.1. Fases y localizacin.

La fotosntesis se desarrolla en dos fases, fase luminosa (que depende de la luzpara su realizacin) y fase oscura (que no depende directamente de la luz), la faseoscura, a pesar de su nombre, se realiza tambin durante el da.

7.1.1. FASE LUMINOSA O FOTOFOSFORILACIN.

La fase luminosa o fotoqumica, que depende de la luz para su realizacin. Tienepor objeto captar la energa luminosa y transformarla en energa qumica utilizable(ATP) y poder reductor (NADPH) que se utilizan posteriormente en la fase oscura.

Las clulas fotosintticas poseen una serie de pigmentos localizados en lostilacoides. Los ms importantes son las clorofilas, aunque existe tambin una ciertacantidad de pigmentos accesorios (carotenos y xantofilas). Estos pigmentos seencuentran en la membrana tilacoidal asociados en grupos que constituyen unidadesfotosintticas llamadas fotosistemas. Cada uno est compuesto por cientos de

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molculas de clorofila y carotenoides que actan como molculas antena o colectorasque absorben la luz y la transmiten como en un embudohacia una molcula de clorofila especializada la clorofila a(tambin llamada Clorofila diana) que forma el llamadocentro de reaccin que al recibir la excitacin por laenerga transmitida es capaz de perder un electrn que esenviado hacia la cadena de transportadora de electrones dela membrana tilacoidal. Los electrones perdidos por laclorofila se restituyen posteriormente.

Existen dos fotosistemas, el fotosistema I (PS I) su clorofila a capta la luzde longitud de onda de 700 nm (nanometros) y el fotosistema II (PS II), cuyaclorofila a capta la luz de 680 nm.

.a. El proceso se desarrolla del siguiente modo:

a.1. Captura de energa luminosa. Cuando una molcula de clorofilarecibe luz a una determinada longitud de onda, uno de sus electrones alcanza un estadoenergtico excitado, pero vuelve inmediatamente al estado fundamental emitiendo laenerga recibida con una longitud de onda un poco mayor a una clorofila cercana. Elpaso de la energa luminosa de clorofila en clorofila hace que esta vaya teniendo cadavez mayor longitud de onda hasta que es absorbida por la clorofila a del centro dereaccin, que pierde un electrn.

a.2. Transporte de electrones. La energa de la luz causa la perder unelectrn de la clorofila a (de P680) que es parte del Fotosistema II, el electrn estransferido al aceptor primario de electrones en un nivel energtico superior, y pasaluego a travs de una cadena transportadora de electrones (situada en la membranatilacoidal) cuesta abajo al Fotosistema I La luz acta sobre la molcula de clorofila a(de P700), produciendo que un electrn sea elevado a un potencial ms alto. Esteelectrn es aceptado por un aceptor primario (diferente del asociado al FotosistemaII). El electrn pasa nuevamente a una cadena de transportadores electrnicos yfinalmente se combina con NADP+, que toma H del medio, es decir, del estroma y sereduce a NADPH + H+.

Fig. Los fotosistemas I y II estn conectados por unacadena de transporte electrnico. El flujo electrnicoacclico emplea ambos sistemas, los electrones arrancadosal agua son empujados a niveles energticos ms altas porla accin de los fotosistemas, lo que permite no slo lareduccin del NADP, sino el bombeo de protones (H+), quepermitir la sntesis de ATP por parte de la ATPsintetasa(ATPasa).

17

a.3. Fotolisis del agua. De esta forma la clorofila recupera los electronesperdidos de las molculas de agua que, al romperse por accin de la luz, liberanprotones (H+), electrones (e-) y oxgeno molecular (O2). Este oxgeno es unsubproducto del proceso fotosinttico y como tal es expulsado al exterior.

H2O luz 2H+ + 2e-+ O2

a.4. Fosforilacin fotosinttica. Durante el transporte de los electronesse libera energa que se utiliza para bombear protones (H+) del estroma del cloroplastoal interior del tilacoide, creando un potencial electroqumico entre el interior deltilacoide cargado positivamente y el estroma cargado negativamente, los protonestienden a regresar hacia el estroma y lo hacen a nivel de las ATPasas, enzimas quecatalizan la sntesis de ATP partir de ADP + Pi. Segn sea el destino final de loselectrones se distinguen dos tipos de fosforilaciones: cclica y acclica.

Fig.9.- Disposicin de losfotosistemas y complejostransportadores deelectrones en lamembrana tilacoidal. Eltransporte de electroneslibera energa parabombear H+ al interiordel tilacoide. El gradientecreado permite a laATPasa formar ATP.

En la fotofosforilacin acclica se emplean los fotosistemas I y II. Cuando seexita el fotosistema I, pierde electrones que circulan a lo largo de la cadena detransportadores electrnicos hasta el NADP+, y provoca su reduccin (NADPH + H+).El hueco electrnico que queda en el fotosistema I, debe rellenarse con electrones loscuales provienen, en ltimo termino del agua, gracia a otra cadena de transportadoreselectrnicos que se extiende desde el fotosistema II al fotosistema I. Por cada parde e- que atraviesa la cadena de transporte genera 1 ATP y 1 NADPH + 1 H+.

En la fotofosforilacin cclica, slo interviene el PS I, los electrones cedidospor el fotosistema I retornan a travs de las protenas transportadoras. En esteretorno se libera energa suficiente para sintetizar ATP (No se realiza la fotolisis delagua ni la fotorreduccin del NADP, por tanto no se desprende NADPH ni O2, sloATP)

La finalidad de esta variante es ajustar la produccin de ATP y NADPH a lasnecesidades de la fase oscura. En ella se requieren 3 ATP por cada 2 NADPH. Portanto, cada vez que ocurran dos fotofosforilaciones acclicas, tendr lugar una cclica.

18

Al final de la fase lumnica tanto el ATP como elNADPH + H+ se encuentran en el estroma delcloroplasto. Ambas molculas sern utilizadas para lareduccin del CO2 en la fase oscura de la fotosntesis.

Fig.10.- Fotofosforilacin cclica. Los electrones son transportados slo en el PS I,al pasar por el complejo b-f, el bombeo de protones crea el gradiente electroqumiconecesario para generar ATP.

La ecuacin global seria:

2 H2O + 2 NADP+ + 3 ADP + 3 Pi luz O2 + 2 NADPH + 2 H+ + 3 ATP

7.1.2. FASE OSCURA O CICLO DE CALVIN-BENSON.

La fase oscura o biosinttica agrupa todos los procesos y reacciones de lafotosntesis que pueden ser llevados a cabo por los cloroplastos sin necesidad de la luz.Tiene lugar en el estroma de los cloroplastos mediante una ruta metablica llamadaCiclo de Calvin-Benson. En esta fase se produce la incorporacin de la materiainorgnica (CO2) a materia orgnica (hexosas y otros hidratos de carbono), a partir deestas primeras sustancias es posible la sntesis de todo tipo de compuestos:aminocidos, cidos grasos y glcidos. Como en todo proceso anablico se requiereenerga (3 ATP) y un potente reductor (2 NADPH) que en este caso proceden de lafase luminosa de la fotosntesis.

Podemos considerar tres fases en el proceso oscuro de la fotosntesis:

Fase de carboxilacin o fijacin del CO2. El CO2 se incorpora a unamolcula de 5 tomos de carbono (Ribulosa-1,5-difosfato) (5 C), formndose un compuestode 6 C, que se rompe inmediatamente en 2 molculas de 3 C (c. 3-fosfoglicerico).

C1 (CO2) + C5 (Ribulosa-1,5-difosfato) C6C6 2 C3 (c. 3-Fosfoglicrido)

Fase de reduccin. El c. 3-fosfoglicerico (3 C) es reducido ahora por elNADPH + H+ con gasto de ATP a Gliceraldehido-3-fosfato (3 C).

2 ATP 2 ADP + 2 Pi

2 C3 (c. 3-Fosfoglicrido) 2 C3 (Gliceraldehido-3-fosfato)

2 NADPH + 2 H+ 2 NADP+

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Fase de recuperacin: De cada 6 molculas de Gliceraldehido-3-fosfato (3 C) que se forman, cinco sufren una serie de transformaciones consecutivasen las que tambin se consume ATP para regenerar la ribulosa 1,5-difosfato (5 C) conla que se cierra el ciclo. La sexta molcula de 3 C es extrada del ciclo y exportada alcitoplasma donde se utiliza para la sntesis de cidos grasos, aminocidos y almidn.

Balance energtico: En cada vuelta del ciclo, por cada molcula de CO2 que seincorpora, se consumen 3 ATP y 2 NADPH, o sea, que para incorporar 6 CO2 y lograrextraer del ciclo una molcula de glucosa (6C) harn falta 18 ATP y 12 NADPH.

6 CO2 + 12 (NADPH + H+)+18 ATPC6H12O6 + 6 H2O + 12 NAD++18 (ADP +Pi)

Rendimiento neto del proceso de fotosntesis para obtener una molcula de glucosa

20

Ecuacin general de la fotosntesis.

MEMBRANADEL

TILACOIDE

FASE LUMINOSA DE LA FOTOSNTESISoxidacin el agua 2 H2O 4 H+ + 4 e- + O2reduccin del NADP+ 2 NADP+ + 4 e- 2 NADPH + 2 H+

fotofosforilacin 3 ADP + 3 Pi 3 ATP .Balance 2H2O +2 NADP+ + 3ADP + 3Pi 3ATP + O2 + 2NADPH + 2H+

Para obteneruna glucosa se

multiplica por 612H2O+12 NADP+ +18 (ADP +Pi)+ Luz 6 O2 + 12 (NADPH + H+) + 18 ATP

ESTROMA

FASE OSCURA DE LA FOTOSNTESISoxidacin del NADPH: 2 NADPH + 2 H+ + CO2 (CH2O) + 2 NADP+ + 2 H2Oconsumo de ATP: 3 ATP + H2O 3 ADP + 3 PiBalance: CO2 + 2 (NADPH + H

+)+3 ATP C6H12O6 + H2O +2 NADP++3(ADP +Pi)

X 6 6 CO2 + 12 (NADPH + H+)+18 ATP C6H12O6 + 6H2O +12 NADP++18(ADP +Pi)

12 H2O + 12 NADP+ + 18 (ADP +Pi)+ LUZ 6 O2 + 12 (NADPH + H+) + 18 ATP6 CO2 + 12 (NADPH + H+)+18 ATP C6H12O6 + 6H2O +12 NADP++18(ADP +Pi)

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2

7.1.3 Factores que influyen en la fotosntesis

Intensidad luminosa. La actividad fotosinttica aumenta con la intensidadluminosa hasta alcanzar un lmite mximo caracterstico de cada especie.Temperatura. Como norma general, a mayor temperatura, mayor actividad

fotosinttica, hasta que se llega a un mximo (variable segn las especies de climasclidos, templados o fros),, superado el cual se pueden desnaturalizar algunas enzimas.La temperatura ptima variar de unas especies a otras. Concentracin de CO2. A mayor concentracin de CO2 mayor actividad

fotosinttica, hasta que se llega a un punto en elque se estabiliza.Concentracin de O2. Al aumentar la

concentracin de O2 baja el rendimiento de lafotosntesis debido a la fotorrespiracin. Fotoperodo. El rendimiento est en

relacin directa a las horas de exposicin a laluz que tenga la planta.Humedad ambiental. Cuando hay escasez

de agua, los estomas (aberturas de la epidermisde las zonas verdes de las plantas superiores)se cierran para evitar prdidas de agua portranspiracin, lo cual dificulta el paso de CO2 yla actividad fotosinttica disminuye.

21

Resumen:

En la fotosntesis se van a producir los siguientes procesos: Captacin por las clorofilas y otros pigmentos fotosintticos de la energa luminosa y sutransformacin en energa qumica contenida en el ATP. Obtencin de electrones a partir del agua. Estos electrones, convenientemente activados por laenerga luminosa, servirn para reducir NADP+ NADPH + H+

Incorporacin del carbono del CO2 a las cadenas carbonadas. Se sintetiza materia orgnica(principalmente glcidos) a partir de compuestos inorgnicos como el dixido de carbono, agua ysales minerales (fosfatos, nitratos, sulfatos, etc.). Reduccin por el NADPH + H+ del carbono incorporado y sntesis de compuestos orgnicos. El O2 resultante de la ruptura de las molculas de H2O que intervienen en el proceso, sedesprende como producto de desecho en un volumen igual al CO2 reducido.

Fase luminosa acclica: Requiere la presencia de luz. Ocurre en la membrana de los tilacoides, en los cloroplastos. Consta de una cadena transportadora de electrones acoplada a la fosforilacin de ATP (energa) ya la reduccin de NADPH (poder reductor), generando una molcula de cada tipo cada vez que estransitada por un par de e-. El origen de los electrones transportados es la fotlisis del agua, que al descomponerse ademslibera O2 como producto residual. La energa solar es captada por dos fotosistemas, el PSII y el PSI.

Fase luminosa cclica: Ocurre en las membranas de los tilacoides. Solo genera ATP, uno por cada vuelta de los e-. No produce O2 ni NADPH, ya que no hay ni fotlisis del agua ni fotorreduccin. Slo interviene el PSI, en la captacin de energa, y al ser cclica, los mismos e- que salen de laclorofila vuelven a ella. Se produce porque en la fase oscura se necesitan 3 ATP por cada 2 NADPH.

La fase oscura o ciclo de Calvin: Ocurre en el estroma de los cloroplastos. No requiere la presencia de luz, puede ocurrir tanto de da como de noche. Se incorpora CO2 (M.I.) que se fija sobre un compuesto de 5C (etapa de fijacin). A continuacin se emplean el ATP y NADPH obtenidos en la etapa luminosa, para reducir elcarbono fijado (etapa de reduccin). Finalmente se produce una serie de reacciones destinadas a regenerar el compuesto de 5C con el quecomienza el ciclo (etapa de regeneracin). En cada vuelta del ciclo se produce un carbono orgnico que es utilizado para la sntesis debiomolculas en el estroma. En cada vuelta del ciclo, por cada molcula de CO2 que se incorpora, se consumen 3 ATP y 2NADPH, o sea, para una molcula de glucosa (6C) harn falta 18 ATP y 12 NADPH.

22

2

LUZLUZ LUZLUZ

e- e-3

41 + H+

78

5 69

2

LUZLUZ LUZLUZ

e- e-3

41 + H+

78

5 69

Glucosa

PiruvatoAcetil-Co AAc. grasos

NADH

O2H2 O

ATP

Fosfogliceraldehido

CitosolI

II

8

7

12ADP10

11

6

4

2

3 5NADPH

1 1

9 13

Glucosa

PiruvatoAcetil-Co AAc. grasos

NADH

O2H2 O

ATP

Fosfogliceraldehido

CitosolI

II

8

7

12ADP10

11

6

4

2

3 5NADPH

1 1

9 13

CUESTIONES:

Junio 03. En el esquema se representan una serie dereacciones qumicas (metabolismo)que tienen ugar en unaclula eucariota.

a.- Identifica los orgnulos I y II.b.- Haz corresponder los nmeros con los siguienteselementos y vas metablicas: Ciclo de Calvin, Gluclisis,H2O, O2, CO2, NAD+, ADP, ATP, Fotones, Ciclo deKrebs, sntesis de azcares,-oxidacin, NADP+.

Sept. 03. En un recipiente cerrado hermticamente se tiene un cultivo de levaduras que estn consumiendo glucosa. Seobserva que cuando se agota el oxgeno en el frasco aumenta el consumo de glucosa y comienza a producirse etanol.Explica estos resultados indicando qu va metablica estaba funcionando antes y despus del consumo total de oxgeno.

Sept. 03. La imange adjunta muestra la fase luminosa o fotodependiente de lafotosntesis. Haz corresponder los nmeros con los siguientes elementos: ATP, NADP+, H2O,ADP, NADPH, H+ y O2

Junio 04 .- El esquema representa una serie de procesos metablicos que tienelugar en el interior de la clula.a.- Cmo se denominan las vas indicadas en los crculos como A, B, C y D?b.- Haz corresponder los nmeros con: NADH, ATP, ADP+Pi, O2, H2O, NAD.c.- En el interior de qu orgnulo tiene lugar?d.- Funciona el proceso D en ausencia de oxgeno?

Sept. 04 La grfica adjunta corresponde a lasconcentraciones de glucosa, etanol y O2 registradas en elinterior de una clula a lo largo del tiempo.a.- Indica qu proceso metablico se est produciendo en lostiempos t1 y t2b.- Qu orgnulo celular interviene en el proceso del tiempo t1?

c.- En qu lugar celular se produce el proceso del tiempo t2?

Sep 04 El dibujo corresponde a un orgnulo celular donde se realiza un proceso metablico muy importante para la vida enla tierra.a.- Cmo se llama el orgnulo?b.- Qu proceso metablico se realiza en suinterior?c.- Indica las dos fases en las que se divide elproceso.d.- Completa el esquema sustituyendo los nmeros por el nombre que corresponda.

Junio 05 La respiracin es un proceso universal de todos los seres vivos.a. Define el concepto de respiracin celular.b. Orgnulo implicado en dicho proceso.c. Dnde se lleva a cabo y cual es la funcin de la beta oxidacin?d. Dnde se lleva a cabo y cul es la funcin del Ciclo de Krebs?

Ac. grasos Ac. pirvico

CO2

?

Acetil Co A

2

4

e -

A

5 6

C

D

B

3

1

H+

Ac. grasosAc. grasos Ac. pirvicoAc. pirvico

CO2CO2

??

Acetil Co AAcetil Co A

22

44

e -e -

A

55 66

C

D

B

33

11

H+H+

0

25

50

75

100

t

TIEMPO

CO

NC

ENTR

AC

iN

(%)

t1 t2

Glucosa

O2Etanol

1

5

3

2

H2O

ATP +

CO2

4 + NADP+

6

11

55

33

22

H2O

ATP +

CO2CO2

44 + NADP+

66

23

Junio 05 El metabolismo celular es el conjunto de todas las reacciones qumicas que suceden en la clula.a. Define catabolismo y anabolismo.b. De qu fuente procede en ltimo trmino la energa del metabolismo en plantas y en animales?.c. Qu funciones tienen las molculas de ATP en el metabolismo?d. Qu funciones tienen las molculas de NAD+ en el metabolismo?

Junio 05 La fotosntesis es una ruta metablica caracterstica de losvegetales.

a. Qu parte de la fotosntesis representa el dibujo?b. Sustituye los nmeros de la figura por alguno de los trminossiguientes: NADPH, fotosistema, protn (H+), luz (fotn), CO2, NADPH,cadena transportadora de electrones, oxigeno (O2), sntesis de ATP.c. En qu orgnulo se realiza este proceso?d. Cul es la funcin global del proceso representado en la figura?

Sept. 05 En el esquema adjunto se indican cuatro procesos bioqumicos importantes de lasclulas eucariticas

a.- Cmo se denominan los procesos numerados del 1 al 4?b.- Indicar si son procesos anablicos o catablicosc.- En qu lugar celular se desarrolla cada uno de estos procesos?d.- En ciertas condiciones, determinadas clulas humanas llevan a cabo el proceso n3.

En qu condiciones se produce el proceso?

Sept. 05 El esquema adjunto representa unproceso que se realiza en un orgnulo de un tipo de clula.

a.- Asigna a cada casilla numerada por lo que corresponda: biomolcula de 3tomos de carbono, H2O, CO 2, O2, ADP+P i, NADPH+H+, ATP, NADP+.

b.- Qu ciclo simboliza la letra C del esquema?En qu orgnulo se produce el proceso?

Junio 06 Todos los organismos vivos llevan a cabo numerosas reacciones qumicas en el interior de sus clulas, en una serie deprocesos conocido conjuntamente como metabolismo.

a.- Dentro del metabolismo celular, algunasreacciones consumen energa, mientrasque otras la liberan. Segn este criterio,cmo clasificaras las reaccionesmetablicas?

b.- Copia la siguiente tabla y completa lascasillas en blanco

Sept. 06 En el interior de las clulas tienen lugar ciertos procesos que se llevan a cabo en los distintos orgnulos y estructurascitoplasmticas. Copia la Tabla adjunta en tu examen y responde:

a.- En que estructuras u orgnulos celulares se localizan los procesos?b.- Indica con un Si o un No cual de estos procesos se dan en las clulas animales y cual en las vegetales.

ClulaProceso Estructura / orgnuloAnimal Vegetal

1 Gluclisis2 Ciclo de Krebs3 Fotofosforilacin4 Fosforilacin oxidativa5 Fijacin de CO26 Degradacin de lpidos7 Sntesis de protenas8 Duplicacin del DNA

Proceso Compuestos iniciales Compuestos finalesGluclisis Glucosa

Acetil-CoA, NADH+H+ y FADH2cido Pirvico y NADH+H+ cido lctico y NAD+

Fosforilacin OxidativaCO2 , NADH+H+, FADH2 y GTP

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Sept. 06 La figura representa una ruta metablica celular.

a.- Qu es el metabolismo?b.- Qu entiendes por anabolismo y catabolismo?c.- Cmo se relacionan el anabolismo y el catabolismo en el funcionamiento de las

clulas?d.- Asigna los nombres de las rutas metablicas que aparecen sealadas con nmeros enla figura e indica, si existen, cules son los productos inicial y final de cada una de ellas

Sept. 06 La fotosntesis es una ruta metablica de los vegetales.

a.- En qu consiste el proceso?b.- En qu orgnulo se lleva a cabo?c.- Nombra las etapas de que consta dicho proceso.d.- Qu se obtiene en cada una de ellas?

Junio 07 En el esquema adjunto se representa una ruta central delmetabolismo que tiene lugar en el interior de un tpico orgnulo celular. (C6,C5 y C4 son compuestos de 6, 5 y 4 tomos de carbono, respectivamente).

a.- En qu orgnulo celular se producen este conjunto de reacciones?.b.- Qu proceso metablico se representa?c.- De dnde procede el Acetil-CoA que entra en el ciclo?d.- Usando tus conocimientos de metabolismo celular, indica cul es el

destino de las diferentes molculas producidas (NADH+H+, FADH2, GTP)en el ciclo de la figura

Sept. 07 Conocemos como metabolismo al conjunto de las reacciones qumicasque ocurren en las clulas. En la imagen adjunta se muestra SLO una pequeaparte de estas reacciones

a.- Cmo se denomina la va metablica n1 que transforma la Glucosa enac.pirvico?

b.- Cmo se denomina las vas que transforman la Glucosa en Lctico (n 2) oen Etanol (n 3)?

c.- Qu procesos metablicos estn implicados en la degradacin total aerbicade la Glucosa?Las vas del esquema forman parte del Anabolismo o delCatabolismo?

Sept. 07 En el esquema adjunto est representado de forma esquemtica unproceso metablico caracterstico de organismos auttrofos.

a.- Qu proceso es el que se representa en la figura?b.- Haz corresponder los nmeros con los siguientes elementos: ATP,NADP+, H2O, H+, NADPH, ADP y O2. Algunos de los elementos lescorresponden ms de un nc.- En qu orgnulo tiene lugar?.d.- Cul es el papel del agua en este proceso?

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Junio 08.- La figura representa una ruta del metabolismo celulara.- Asigna a cada crculo numerado lo que corresponda de: H2O, CO2, O2,ADP+Pi, NAD+, ATP.b.- A qu va metablica corresponden las letras A y B?c.- Qu orgnulo celular participa?

d.- Esta ruta metablica se puede producir en una clula vegetal?

Junio 08. Ciertas clulas contienen orgnulos energticos que captan laenerga fotnica y fabrican principios inmediatos necesarios para la vidacelular.a.- Mediante qu proceso metablico?b.- Cul es la molcula captadora de la energa solar?c.- De dnde procede la molcula de oxgeno que se desprende durante el proceso?

d.- El proceso est dividido en dos fases Qu productos obtenidos en la primera fase son utilizados en la segunda?

Junio 08.- En el metabolismo tienen un papel central los pares de molculas NADH/NAD+ y ATP/ADPa.- Indica la funcin de cada par de molculas.b.- Explica en qu se diferencian el anabolismo y catabolismo.c.- Cita un ejemplo de proceso anablico y otro de proceso catablico

Sept. 08.-Una fase del proceso ms importante del metabolismoauttrofo se esquematiza en la figura adjunta.a.-Cul es el proceso que se representa?b.- Especifica en qu parte del orgnulo tiene lugar dichoproceso.c.-Relaciona los n con los siguientes elementos: H2O, Pi ,Luz, NADPH, ADP, O2, H+, NADP+, ATPd.-Qu simboliza el conjunto de molculas: A, B, C y D?

Junio 09.- En elesquema serepresentan diversas rutas metablicas.a.- Indica qu nmeros del esquema corresponden a las rutas anablicas ycatablicas de los glcidos.b.- Qu proporcionan las rutas catablicas y anablicas al metabolismo celular?c.- En ausencia de oxgeno, cmo se cataboliza la glucosa?d.- Energticamente, qu ruta es ms rentable para la clula, la que usa oxgenoo aquella en la que puede prescindir del mismo?

Junio 09.- Las plantas son seres vivos capaces de captar la energa fotnica, y con ella llevar a cabo la fabricacin decompuestos indispensables para la vida.a.- Cules son las molculas presentes en las plantas capaces de captar la energa solar?b.- En qu parte del orgnulo estn insertadas estas molculas?c.- En qu parte de dicho orgnulo se reduce el CO2 a azcares?d.- En este proceso se libera oxigeno, de dnde procede?

Sept. 09. En el dibujo adjunto est representado de forma esquemtica unproceso metablico caracterstico de organismos auttrofos.a.- Cmo se llama este proceso?b.- En qu orgnulo se produce? Qu esquematizan los n 1 y 2 de lafigura?c.- Cul es el papel del agua en este proceso?