Cuestionario del tema: Respiración Celular

1.-

¿A qué se denomina anabolismo y catabolismo?

El anabolismo es el conjunto de procesos metabólicos en los cuales se produce la síntesis de moléculas a partir de otras más simples. El catabolismo es la fase del proceso del metabolismo en la cual se destruye la sustancia de los seres vivos.

2.-

¿Qué significa el  proceso químico de oxidación y qué el de reducción?

Oxidación: Fenómeno químico en virtud del cual se transforma un cuerpo o un compuesto por la acción de un oxidante, que hace que en dicho cuerpo o compuesto aumente la cantidad de oxígeno y disminuya el número de electrones de alguno de los átomos.

Reducción: es el fenómeno en que un átomo recibe electrones cuando participa en una reacción química formando un nuevo enlace, con átomos diferentes.

3.-

¿Qué significan los términos aeróbico y anaeróbico?

Aeróbico es un adjetivo que se emplea en el terreno de la biología para nombrar a aquello vinculado a la aerobiosis. Este concepto (aerobiosis), por su parte, refiere a la vida que se desarrolla en los ambientes que disponen de oxígeno.

Anaeróbico: Organismo capaz de sobrevivir sin oxígeno, como ciertas bacterias y levaduras.

4.-

De manera general, ¿cómo se puede definir el proceso de la respiración celular?

El proceso por el cual las células degradan las moléculas de alimento para obtener energía

5.-

Escriba la reacción química global del catabolismo de la glucosa como sustrato durante la respiración celular. Indique en la misma por qué es un proceso de oxidación-reducción (redox). ¿Quién es el aceptor de hidrógenos para formar agua?, ¿de dónde proviene el CO2?

6.-

 Cuál es la función específica del oxígeno en las células aeróbicas.

Extraer energía de la glucosa

7.-

¿Cuáles son las cuatro etapas principales de la respiración aerobia y en que partes de la célula eucariota se llevan a cabo?

1. Glucólisis: citosol
2. Formación de acetil coenzima A:  matriz intermembranal de una mitocondria
3. Ciclo de Krebs o ciclo del ácido cítrico: matriz mitocondrial
4. Cadena respiratoria: en las mitocondrias

8.-

Las células procariotas, como las bacterias, no tienen mitocondrias, ¿en qué partes de su célula se lleva a cabo la respiración celular?

Dentro del citoplasma o en las superficies internas de la célula

9.-

Esquematice la estructura de una mitocondria y nombre sus partes

¿Por qué se dice que las mitocondrias son las plantas de energía de las células eucariotas?  

Actúan como centrales energéticas y sintetizan ATP

10.-

¿Cómo se llama la vía metabólica por la cual la glucosa se degrada a piruvato?

Glucólisis

11.-

¿Qué significa la palabra glucólisis?

La glucólisis, parte de la respiración celular, es una serie de reacciones que constituyen la primera fase de la mayoría del catabolismo de los hidratos de carbono, significando catabolismo, la ruptura de las moléculas más grandes en otras más pequeñas. La palabra glucólisis se deriva de dos palabras griegas, y significa ruptura de algo dulce. La glucólisis rompe la glucosa y forma piruvato, con la producción de dos moléculas de ATP. El producto final de la glucólisis, el piruvato, puede ser utilizado tanto en la respiración anaeróbica si no hay oxígeno disponible, o en la respiración aeróbica a través del ciclo TCA, que produce mucho más energía útil para la célula.

12.-

¿Se necesita oxígeno para que se realice la glucólisis durante la respiración celular?

Se puede realizar tanto en ausencia como en presencia de este

13.-

¿Cuáles son las etapas principales de la glucólisis?

Fase de requerimiento de energía y fase de liberación de energía

14.-

¿En qué parte de la glucólisis se acoplan reacciones endergónicas con la hidrólisis del ATP, que es una reacción exergónica?

Cuando la molécula de glucosa se descompone, una reacción exergónica es aquella en la cual se libera energía en forma de calor y luz.

15.-

¿De dónde provienen los fosfatos inorgánicos que recibe la glucosa (fosforilación) para formar la fructosa 1,6-bifosfato transformándola en una molécula aún más reactiva?

16.-

 ¿En cuántas y cuáles moléculas se disocia la fructosa 1,6-bifosfato al final de la primera etapa de la glucólisis?

17.-

Durante la segunda etapa de la glucólisis se llevan a cabo algunas reacciones exergónicas, ¿Qué moléculas transportadoras de energía y en qué cantidad se generan a partir de la energía liberada en las mismas?

18.-

¿Una fosforilación a nivel del sustrato ocurre en la segunda etapa de la glucólisis, por qué recibe ese nombre dicha fosforilación?

19.-

¿Cuáles son los productos finales de la glucólisis, generados a partir de una molécula de glucosa?

Piruvato

20.-

 ¿Se han conservado los carbonos de la glucosa hasta el final de la glucólisis?

Si

21.-

¿Qué productos resultan del proceso de descarboxilación oxidativa que experimenta cada molécula de piruvato que entra en la mitocondria?

22.-

Hacia el final de la descarboxilación oxidativa, ¿cuántos carbonos quedan de cada molécula de glucosa que continua en su proceso de oxidación durante la respiración celular?

23.-

¿Qué función tiene la Coenzima A (CoA) al inicio del ciclo de Krebs ó ciclo del ácido cítrico?

24.-

¿Con qué molécula se combina cada grupo acetilo que entra al ciclo de Krebs y a qué nueva molécula da lugar esta reacción? ¿Cuántos carbonos tiene la molécula anterior?

25.-

En que parte del ciclo de Krebs se han “perdido” todos los carbonos de la molécula de glucosa?

26.-

¿Cuáles son los productos generados a partir de la entrada de dos moléculas de acetilCoA al ciclo de Krebs?

27.-

Desde el inicio de la glucólisis hasta el final del ciclo de Krebs, ¿cuáles son los productos generados por el catabolismo de una molécula de glucosa?

Piruvato y un α-cetoácido que contiene tres átomos de carbono. El piruvato se traslada del citoplasma (sede de la glucolisis) a las mitocondrias, donde pierde un átomo de carbono y se convierte en acetil-CoA mediante la piruvato desihdrogenasa.

28.-

¿En que parte de la mitocondria se lleva a cabo la cadena de transporte de electrones de la respiración celular?

Las membranas internas

29.-

¿Cuál es el destino de todos los electrones disociados de la molécula de glucosa transferidos (como parte de átomos de hidrógeno) a las moléculas portadoras de energía NAD+ y FAD (transformados a NADH y FADH2) durante los procesos de glicolisis, descarboxilación oxidativa y ciclo de Krebs?

30.-

Explique en que consiste la cadena de transporte de electrones en la mitocondria.

 La cadena de transporte de electrones sirve al único fin de transportar protones de un lado de las membranas a otro. Los protones, así, se concentran en un lado de la membrana

31.-

¿Cuál es el efecto del cianuro en la cadena de transporte de electrones?

La inhibe

32.-

¿Quién es el aceptor final de hidrógenos en la cadena de transporte de electrones y a que molécula da lugar?

ATP sintasa, ATP

33.-

¿Por qué se hace también referencia al H+ como protón?

Por su carga positiva

34.-

¿Por qué se genera un gradiente de protones o H+ entre la matriz de la mitocondria y el espacio intermembranoso?

35.-

¿Cómo es utilizado por la mitocondria el anterior gradiente de protones para formar ATP y que complejo proteínico interviene?

36.-

¿Qué nombre recibe el proceso anterior?

37.-

¿Cuántos ATPs se forman a partir de cada NADH y FADH2 producidos dentro de la mitocondria

38.-

¿Por qué se forman menos ATPs a partir del FADH2?  

39.-

¿Cómo entra el NADH producido durante la glicólisis a la mitocondria?  

40.-

¿Por qué el NADH producido durante la glicólisis puede generar 2 ó 3 ATPs?

41.-

Haga un recuento de la producción de moléculas portadoras de energía generadas durante la combustión completa de una molécula de glucosa durante las diferentes etapas de la respiración celular aerobia, y calcule el rendimiento neto de moléculas de ATP final.

42.-

¿Qué relación hay entre la producción de ATP durante la respiración celular y el rigor mortis de los animales al morir?

Al morir la falta de ATP hace que las fibras musculares permanezcan rígidas por algunas horas (permanecen unidas por proteínas especiales; se necesita energía para relajarlas o desunirlas). Solo hasta que el músculo comienza

43.-

¿Qué ocurre cuando las células estrictamente aerobias se ven privadas de oxígeno?

Se puede producir una cantidad limitada de ATP por fermentación de acido láctico. La célula morira si no recibe oxigeno

44.-

¿Para qué se utiliza el ATP generado durante la respiración celular?

Para obtener energia

45.-

En términos de porcentaje, cuál es la eficiencia de la transferencia de energía de la molécula de glucosa para la formación de ATP?

46.-

¿Qué pasa con el resto de la energía no transferida para la formación de ATP?

47.-

Además de la vía aeróbica de la respiración celular, ¿cuáles son las vías anaeróbicas que pueden suceder en algunas células u organismos?

48.-

¿Son similares las anteriores vías metabólicas a  la de la respiración aeróbica celular?

49.-

¿Cuáles son los productos generados por cada uno de los procesos anaeróbicos  que citaste anteriormente?

50.-

¿Qué tipo de organismos son utilizados para la producción de vinos y cerveza, aprovechando que llevan a cabo la fermentación alcohólica?  

Levaduras

51.-

Durante una extenuante actividad muscular, ¿en qué se convierte el piruvato de las células musculares al aceptar hidrógeno del NADH+?

Acido láctico

52.-

¿Por qué aumenta el número de mitocondrias en los músculos de los atletas?

Para poder satisfacer la demanda de ATP

53.-

¿Cuántas  moléculas de ATP son producidos por la glucosa durante la fermentación alcohólica o láctica?

54.-

¿Por qué las grasas al utilizarse como fuente de energía y entrar al proceso de respiración celular producen más energía que el catabolismo de la glucosa?

Son mas ricos en energía porque son moléculas mas reducidas que la glucosa

55.-

¿Qué otro tipo de nutrimento puede entrar durante su proceso de catabolismo a la respiración celular y generar en los seres humanos amoniaco (NH3) como producto de excreción de su catabolismo?