Metabolismo Celular: Procesos Bioquímicos y Estructuras Celulares

Aplicación de la Glucosa en Procesos Catabólicos

La degradación de la glucosa a través de la ruta metabólica glucosa-piruvato-acetilCoA-CO2+NADH-H2O+ATP+NAD es un proceso catabólico, ya que implica la degradación de la materia. Este proceso se divide en las siguientes etapas:

1. Glucólisis: Ocurre en el citoplasma.
2. Ciclo de Krebs: Se lleva a cabo en la matriz mitocondrial.
3. Transporte de electrones y fosforilación oxidativa: Se produce en las crestas mitocondriales.

Interrupción del Proceso en Ausencia de Oxígeno

¿En qué punto se interrumpe el proceso si no hay O2?: En el piruvato.

¿Otro proceso que puede ocurrir?: Fermentación.

Productos finales de la fermentación: Etanol o ácido láctico.

Se obtiene más energía en presencia de oxígeno.

Esquema de Procesos Bioquímicos

¿Cómo se denominan los procesos bioquímicos numerados del 1 al 4?

1. Glucólisis: Ocurre en el citoplasma.
2. Ciclo de Krebs: Se lleva a cabo en la matriz mitocondrial.
3. Fermentación láctica: Se produce en el citoplasma.
4. Fermentación alcohólica: Se produce en el citoplasma.

Vía Metabólica de la Glucosa a Piruvato

¿Qué vía metabólica comprende el conjunto de reacciones que transforman la glucosa en piruvato?

• Glucólisis.
• Fermentación láctica.
• Fermentación alcohólica.

Productos intermedios y finales:

1. AcetilCoA
2. Ciclo de Krebs.

¿Cuál es la vía más rentable?: La respiración celular, ya que en ella el piruvato se oxida completamente, permitiendo una mayor obtención de energía.

Destino del CO2, FAD y NAD: El CO2 sale de la célula, mientras que el FAD y el NAD se dirigen a la cadena de transporte de electrones.

Ciclo de Krebs: Compuestos Imprescindibles

Dos compuestos imprescindibles para el ciclo de Krebs son:

• AcetilCoA: Procede de la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico o de la β-oxidación.
• Oxalacetato: Procede del ciclo de Krebs.

Diferencias entre el Ciclo de Krebs y el Ciclo de Calvin

En el ciclo de Krebs se degrada glucosa, mientras que en el ciclo de Calvin se produce glucosa.

Cromosomas: Estructura y Función

Un cromosoma es una estructura celular formada por ADN e histonas, que resulta de la condensación de la cromatina y solo aparece durante la división celular. Es el portador de la información genética. Los cromosomas son densos, cortos y gruesos. Se obtienen a partir de la cromatina.

Razonamientos sobre Procesos Celulares

Cloroplastos y su Importancia

Los cloroplastos solo están presentes en determinados tipos celulares:

• Si no hubiera cloroplastos, las células vegetales no podrían realizar la fotosíntesis y, por lo tanto, no se fabricaría glucosa (materia orgánica), lo que llevaría a la muerte de la planta.
• Sin cloroplastos, no se formaría ATP, no habría reacciones y la planta moriría.

Inhibición de la Cadena Transportadora de Electrones en la Mitocondria

• Solo el transporte activo, que necesita ATP, se vería afectado.
• La difusión simple no se vería afectada. La difusión facilitada sí se vería afectada, ya que si hay desnaturalización, las proteínas pierden su estructura terciaria y su función. El transporte activo también se vería afectado.

Efectos de la Rotenona

La rotenona es el principal activo: Afecta negativamente, ya que no se produce ATP, no se producen reacciones y no hay energía, por lo tanto, las células no pueden funcionar y mueren.

Cultivo de Levaduras en un Recipiente Cerrado

Las levaduras necesitan energía y, al no haber O2, la forma de obtenerla es muy limitada, por lo que tendrán que consumir más glucosa. Por la vía fermentativa se obtiene mucho menos ATP.

• Antes: Respiración celular, glucólisis, descarboxilación oxidativa, ciclo de Krebs, cadena respiratoria.
• Después: Fermentación alcohólica, ya que se trata de etanol.

Eficiencia de las Levaduras en Presencia y Ausencia de Oxígeno

Las levaduras pueden utilizar azúcares: Las levaduras son más eficientes en presencia de O2, pues la respiración aerobia es más eficiente que la fermentación (anaerobia), ya que produce de 10 a 15 veces más ATP por molécula de glucosa.

Organismos sin Cadena Respiratoria

Si un organismo carece de cadena respiratoria: Sí podría obtener energía, pero no sería una oxidación completa, por lo que la obtención de energía sería mucho menor. Se producen 2 ATP porque se degrada totalmente el azúcar.

Fotosíntesis y Fermentación Láctica

Fotosíntesis: Un Proceso Anabólico

Exponga razonadamente si la fotosíntesis: Es un proceso anabólico en el que el ATP y el NADPH, formados en la etapa dependiente de la luz, son utilizados para fijar el CO2 y producir glucosa.

Fermentación Láctica: Un Proceso Anaeróbico

La fermentación láctica es un proceso anaeróbico: Es posible que se realice en el tejido muscular durante un ejercicio intenso o prolongado en el que el aporte de O2 es insuficiente para realizar la respiración aeróbica, lo que condiciona que el ácido pirúvico se transforme en ácido láctico.

Pared Celular y Membrana Plasmática

Funciones de la Pared Celular

Razone el fundamento de las siguientes: La pared celular impide que la célula estalle por la entrada continua de agua, proporciona forma, protección, rigidez e inmovilidad.

Las reacciones químicas en las células vegetales se dificultan por la presencia de la pared celular. La membrana plasmática aísla la célula del medio.

Acetabularia: Un Alga Unicelular

La Acetabularia es una alga unicelular:

• El núcleo contiene toda la información genética necesaria para regenerar toda la célula.
• Sí, los ribosomas se sintetizan en el núcleo.
• No, las mitocondrias se originan por bipartición y aportan la energía necesaria.

Nucleótidos: Monómeros y Coenzimas

Los nucleótidos son monómeros: Los nucleótidos forman parte también de coenzimas (NAD, NADP,…) y de moléculas orgánicas (ATP, GTP,…).

Inhibición del Complejo de Golgi

Efectos en la Fagocitosis y la Digestión

Si se inhibe el funcionamiento del complejo de Golgi:

• La fagocitosis no se vería afectada, pues en este proceso no está implicado el complejo de Golgi.
• La digestión sí se vería afectada, pues no se podrían producir lisosomas, que son los que contienen las enzimas necesarias para que se produzca este proceso.

Compartimentación Celular en Eucariotas y Procariotas

Reacciones Químicas en Diferentes Condiciones de pH

Dentro de la célula eucariota se producen múltiples:

• El que se produzcan reacciones químicas en las células eucariotas en condiciones de pH diferentes se debe a la compartimentación en orgánulos, que permiten mantener condiciones físico-químicas distintas en cada uno de ellos.
• En el caso de los organismos procariotas, esto no ocurre, ya que en la célula no existe compartimentación en orgánulos y el citosol es continuo.

Estructura de Mitocondrias y Cloroplastos

La estructura de las mitocondrias y los cloroplastos: Poseen ADN circular y libre en el orgánulo, presentan ribosomas 70S.