He aquà las actividades que nos han mandado hacer en clase.
1.- ¿Cómo y cuándo tiene lugar la descomposición del agua en el proceso de fotosÃntesis?
¿Cuáles son sus consecuencias?
Tiene lugar en la fase luminosa acÃclica, donde se produce la fotólisis del agua para reponer los 2 electrones perdidos por la clorofila P680, esta reacción ocurre en la cara interna de los tilacoides y como consecuencia 2 protones quedan en el interior del tilacoide, produciendo asà una diferencia de potencial electroquÃmico haciendo que los protones salgan por la ATP-sintetasa y se produzca la sÃntesis de ATP.
2.- Cloroplastos y fotosÃntesis.
A) Durante el proceso fotosintético, coexisten un flujo cÃclico y un flujo no cÃclico de
electrones. Exponga brevemente el sentido fisiológico de cada uno de ellos y cuáles son
sus componentes principales.
Ambas fases sirven para formar ATP a partir de energÃa luminosa. Este ATP obtenido de la fase luminosa es utilizado en la fase oscura.
Los componentes de la fase cÃclica son os fotosistemas I, la cadena de transporte electrónico, el ATP-sintetasa y un complejo citromos b-f.
Los componentes de la acÃclica son los fotosistemas I y II, la cadena de transporte electrónico, el ATP-sintetasa, complejo de citromos b-f y un NADP+ reductasa.
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?
Debido a que en su citoplasma contiene tilacoides los cuales contienen los pigmentos fotosintéticos, capaces de llevar a cabo la fotosÃntesis.
3.- Explique brevemente la finalidad que tienen los siguientes procesos:
- metabolismo: el conjunto de reacciones quÃmicas que se producen en el interior de las células y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras con el fin de obtener materia y energÃa para llevar a cabo las funciones vitales.
- Anabolismo: sÃntesis de moléculas orgánicas compleja a partir de otras biomoléculas más sencillas o inorgánicas.
- Catabolismo: transformación de moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas.
- Respiración celular: conseguir energÃa en forma de ATP, CO2 y H2O a partir de la oxidación de las moléculas orgánicas.
- FotosÃntesis: Proceso de conversión de la energÃa luminosa a energÃa quÃmica con el fin de obtener O2.
4.- Defina: FotosÃntesis, fotofosforilación, fosforilación oxidativa y quimiosÃntesis
FotosÃntesis: proceso de conversión de la energÃa luminosa a energÃa quÃmica que queda almacenada en moléculas orgánicas.
fosforilación oxidativa: proceso que ocurre en la fase luminosa, en este proceso se obtiene una molécula de H2O y ATP. Se da en las ATP-sintetasa.
QuimiosÃntesis: sÃntesis de ATP a partir de la energÃa desprendida en las reacciones de oxidación de determinas sustancias inorgánicas.
5.- Anabolismo y catabolismo. Citar dos ejemplos de cada uno de estos procesos y en
qué orgánulos celulares se producen.
El anabolismo, la fotosÃntesis se da a cabo en los cloroplastos y el ciclo de pentosas.
El catabolismo, la respiración celular se da a cabo en las mitocondrias y citosol.
6.- Un proceso celular en eucariota genera ATP y NADPH (H) con producción de oxÃgeno
por acción de la luz sobre los pigmentos. ¿De qué proceso se trata?
Se trata de la fase acÃclica.
¿Para qué se utiliza el ATP y el NADPH formados?
Para ser utilizado en la fase oscura para asà sintetizar las moléculas orgánicas.
¿Participan los cloroplastos (indicar brevemente
cómo).
SÃ. En ellos se produce la fotosÃntesis.
8.- De los siguientes grupos de organismos, ¿Cuáles llevan a cabo la respiración celular? ? : algas eucariotas, angiospermas, cianobacterias
(cianofÃceas), helechos y hongos.
Todos.
¿Cuáles realizan la fotosÃntesis oxigénica? : algas eucariotas, angiospermas, cianobacterias
(cianofÃceas), helechos y hongos.
Todos menos los hongos.
9.- Del orden de un 50 % de la fotosÃntesis que se produce en el planeta es debida a la
actividad de microorganismos. Indique en qué consiste el proceso de la fotosÃntesis.
¿Cuáles son los sustratos necesarios y los productos finales resultantes?
La fotosÃntesis es un proceso de conversión de la energÃa luminosa a energÃa quÃmica que queda almacenada en moléculas orgánicas. Se realiza gracias a los pigmentos fotosintéticos, capaces de captar energÃa luminosa y utilizarla para activar alguno de sus electrones y transferirlos a otros átomos. 2 procesos distintos de fotosÃntesis:
-Oxigénica, en ella se descompone moléculas de H2O y se obtiene oxÃgeno.
-Anoxigénica, se descomponen moléculas de H2S y se forman precipitados de S.
10.- Describe la fase luminosa de la fotosÃntesis y cuál es su aporte al proceso fotosintético
global.
Es una fase que consta de 2 fases, la acÃclica y la cÃclica. En la acÃclica se producen 3 procesos la fotólisis del H2O, la fotofosforilación del ADP y la fotorreducción del NADP. En esta al incidir la luz los pigmentos diana cede 2 electrones al primer aceptor de electrones que para reponerlos produce la fotólisis del H2O, quedando 2 protones en el interior del tilacoide. Los electrones se ceden finalmente a la clorofila p700 del fotosistema I y durante el transporte oros 2 electrones pasan al interior del tilacoide. Cuando este fotosistema reciba luz cede 2 electrones de la clorofila P700 al primer aceptor, la clorofila repone los electrones gracias a la cadena de transporte de electrones, de esta forma al final son cedidos al NADP+ que toma protones y se reduce para formar NADPH+H+. Finalmente en este proceso se consiguen 1 ATP cada 3 protones.
En la fase cÃclica tan solo ocurre un proceso, el de fotofosforilación del ADP y solo interviene el fotosistema I. Gracias a este se consigue 1 ATP cada 3 protones
11.- ¿Qué es un organismo autótrofo quimiosintético?
Aquellos seres autótrofos capaces de llevar a cabo la quimiosÃntesis, proceso por el cual se sintetiza ATP a partir de la energÃa que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas.
14.- Fotosistemas: Conceptos de complejo antena y centro de reacción. Función y localización.
-Complejo antena: estructura que contiene moléculas de pigmentos fotosintéticos que captan energÃa luminosa, se excitan y transmiten la energÃa de excitación de unas moléculas a otras hasta que ceden el centro de reacción. Se encuentra en las membranas de los tilacoides.
-Centro de reacción: tiene dos moléculas de clorofila a, el pigmento de diana que transfiere los electrones de la energÃa recibida por los anteriores pigmentos hacia el primer aceptor de electrones que los cederá a otra molécula externa. Se encuentra en las membranas de los tilacoides.
15.- Compara:
a) quimisÃntesis y fotosÃntesis: La quimiosÃntesis utiliza la energÃa desprendida en reacciones de oxidación de moléculas inorgánicas y la fotosÃntesis utiliza energÃa luminosa que la transforma en quÃmica. Son procesos anabólicos.
b) fosforilación oxidativa y fotofosforilación: la fotofosforilación oxidativa se lleva a cabo en la respiración celular y la fotofosforilación en la fotosÃntesis. En ambas se consiguen ATP de la unión de un ADP con un fosfato inorgánico.
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.
Es un proceso anabólico, ya que transforma moléculas simples en complejas.
18.- ¿En qué lugar de la célula y de qué manera se puede generar ATP?
En los cloroplastos a través de la fotosÃntesis y en las mitocondrias mediante la glucólisis y la cadena transportadora de electrones. Se genera debido a los procesos de fosforilación oxidativa o fotofosforilación.
19.- Papel del acetil-CoA en el metabolismo. Posibles orÃgenes del acetil-CoA celular y
posibles destinos metabólicos (anabolismo y catabolismo). Principales rutas metabólicas
que conecta.
El acetil-CoA es utilizado en el anabolismo de los lÃpidos y en el catabolismo en el ciclo de Krebs. Se forma mediante la unión de una coenzima A con el acetato. Se conecta al ciclo de Krebs, gluconeogénesis, sÃntesis de los aminoácidos, en la biosÃntesis de ácidos grasos y con la B-oxidación de ácidos grasos.
23.- ¿Qué molécula acepta el CO2 en la fotosÃntesis? ¿Qué enzima cataliza esta reacción?
¿A qué moléculas da lugar?
La ribulosa-1,5-difosfato debido al rubisco. El NADPH es el que cataliza la reacción. Da lugar a moléculas como glucosa, aminoácidos, fructosa, etc.
24.- Indique cuál es el papel biológico del NAD, NADH + H. en el metabolismo celular.
Escriba tres reacciones en las cuáles participe.
Obtener la energÃa que va ser usada para el metabolismo. El ciclo de Krebs, fotosÃntesis y hélice de Lynen.
25.- Explique brevemente el esquema siguiente:
Se trata de la sÃntesis de compuesto de carbono cuyo proceso es el ciclo de Calvin.
Como se puede observar en el esquema el CO2 se fija a la ribulosa-1,5-difosfato, que tras una serie de reacciones da lugar a un ácido-3-fosfoglicérico, del cual se obtiene 2NADPH. A continuación, se observa que se obtiene gliceraldehÃdo-3-fosfato utilizando el ATP y NADH de la fase luminosa. Finalmente vemos que puede tomar diferentes rutas ya sea la sÃntesis del almidón, de ácidos grasos, aminoácidos, glucosa y fructosa o volver a formal la ribulosa-1,5-difosfato.
26.- Bioenergética:
a) Defina los conceptos de: fosforilación a nivel del sustrato, fotofosforilación
y fosforilación oxidativa.
-Fosforilación a nivel del sustrato: forma ATP debido a la energÃa lñiberada de la rotura de un enlace rico de energÃa de alguna biomolécula.
-Fotofosforilación: sintetiza ATP cuando el flujo de protones atraviesa a la ATP-sintetasa durante la fase lumÃnica cÃclica.
-Fosforilación oxidativa: sintetiza ATP debido a la unión de un ADP y un grupo fosfato. Ocurre en las ATP-sintetasa
b) ¿En qué niveles celulares se produce cada uno de dichos mecanismos y por qué?
La fosforilación a nivel del sustrato en el citosol, en el proceso de glucólisis. La fotofosforilación en los cloroplastos. La fosforilación oxidativa en las mitocondrias y membrana plasmática de las procariotas.
30.- ¿Cuál es la primera molécula común en las rutas catabólicas de los glúcidos y los
lÃpidos? ¿Cuál es el destino final de dicha molécula en el metabolismo?
La dihidroxicetona-3-fosfato y su destino final en el metabolismo es sintetizar el ATP en el ciclo de Krebs.
31.- Ciclo de Calvin: concepto, fases y rendimiento neto.
Es la sÃntesis de compuestos de carbono en el que hay 2 procesos la fijación del CO2, el cual una vez que entra en el estroma se une al rubisco, entrando asà a la segunda fase que es la reducción del CO2 que está fijado donde el ácido-3-fosfoglicérico queda reducido al G3P con el consumo de ATP y NADPH obtenidos en la fase luminosa. El G3P puede hacer la regeneración de la ribulosa-1,5-difosfato o la sÃntesis del almidón, de ácidos grasos, aminoácidos, glucosa y fructosa.
Cada CO2 se requieren 2NADPH y 3 ATP obteniendo 2 ADP un fosforo inorgánico y 2 NADP.
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?.
En la hélice de Lynen, catabolismo de aminoácidos gracias a la unión del acetato y la coenzima A, anabolismo de los lÃpidos mediante el ácido cÃtrico y la respiración de los glúcidos mediante el ciclo de Krebs.
b) De los siguientes procesos metabólicos: Glucogénesis, fosforilación oxidativa y Boxidación,
indica:
- Los productos finales e iniciales.
- Su ubicación intracelular.
La glucogénesis se lleva a cabo en la matriz mitocondrial y citoplasma, el producto inicial es la glicerina, el latato o el ácido pirúvico y el producto final es la glucosa.
La fosforilación oxidativa se lleva a cabo en la cresta mitocondrial, el producto inicial es el ADP+P y el final ATP.
La boxidación se lleva a cabo en la matriz mitocondrial, sus productos iniciales son los ácidos grasos y el final Acetil-CoA, NADH+ y FADH2.
c) Explica con un esquema cómo se puede transformar un azúcar en una grasa ¿Pueden
los animales realizar el proceso inverso?
No.
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 delas células? ¿Qué rutas distingues?(Cita sus nombres e indica si existen, cuáles son los productos inicial y final de cada una de ellas).
- metabolismo: el conjunto de reacciones quÃmicas que se producen en el interior de las células y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras con el fin de obtener materia y energÃa para llevar a cabo las funciones vitales.
- Anabolismo: sÃntesis de moléculas orgánicas compleja a partir de otras biomoléculas más sencillas o inorgánicas.
- Catabolismo: transformación de moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas.
Mediante la energÃa liberada del catabolismo que va ser utilizada en el anabolismo para formar moléculas que van a ser degradadas por el catabolismo de nuevo.
Glucólisis, producto inicial polisacárido y final ácido pirúvico
Ciclo de Krebs, producto inicial ácido oxalacético y el final 3 NADH, 1 FADH2 y 1 GTP.
Fermentación, producto inicial glucosa y el final CO2, etanol, hidrógeno, etc.
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).
Mitocondrias, tanto el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa. Citosol la glucólisis.
40. Metabolismo celular:
-Define los conceptos de metabolismo, anabolismo y catabolismo.
- metabolismo: el conjunto de reacciones quÃmicas que se producen en el interior de las células y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras con el fin de obtener materia y energÃa para llevar a cabo las funciones vitales.
- Anabolismo: sÃntesis de moléculas orgánicas compleja a partir de otras biomoléculas más sencillas o inorgánicas.
- Catabolismo: transformación de moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas.
-¿Son reversibles los procesos anabólicos y catabólicos? Razone la respuesta.
SÃ, ya que los reactivos utilizados en el catabolismo, se pueden volver a conseguir por medio de procesos anabólicos.
-El ciclo de Krebs es una encrucijada metabólica entre las rutas catabólicas y las rutas
anabólicas? ¿Por qué?
SÃ, ya que sirve tanto para degradar moléculas como para construir otras.
41. QuimiosÃntesis: Concepto e importancia biológica.
Proceso por el cual se sintetiza ATP a partir de la energÃa que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas. Es realizado por las bacterias. Y tiene una gran importancia biológica ya que permite la vida gracias a que transforma las sustancias que obtiene en sustancias minerales para que sean absorbidas por las plantas.
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?
En los estromas y el ciclo de Calvin igual.
C) ) Explique brevemente (no es necesario que utilice formulas) en qué consiste el ciclo
de Calvin.
Es la sÃntesis de compuestos de carbono en el que hay 2 procesos la fijación del CO2, el cual una vez que entra en el estroma se une al rubisco, entrando asà a la segunda fase que es la reducción del CO2 que está fijado donde el ácido-3-fosfoglicérico queda reducido al G3P con el consumo de ATP y NADPH obtenidos en la fase luminosa. El G3P puede hacer la regeneración de la ribulosa-1,5-difosfato o la sÃntesis del almidón, de ácidos grasos, aminoácidos, glucosa y fructosa.
Cada CO2 se requieren 2NADPH y 3 ATP obteniendo 2 ADP un fosforo inorgánico y 2 NADP.
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.
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?
47. El Esquema (misma figura de la página anterior) 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.
a) En el interior de este cloroplasto hay almidón. Explique, mediante un esquema,
como se forma la glucosa que lo constituye.
Mediante el proceso de gluconeogénesis
b) Indique tres similitudes entre cloroplastos y mitocondrias.
Son orgánulos celulares, poseen doble membrana al igual que ribosomas, ADN y enzimas y se encuentran en células eucariotas.