5.5.4.6. ¿Qué función tiene el NAD+ en la glucólisis?
El NAD+es aceptor de dos electrones y un protón formando la forma reducida NADH y un protón.
5.5.4.7. ¿Por qué es necesaria la reoxidación del NADH.
El NADH se oxidarse a NAD+ para que pueda actuar como oxidante en las reacciones biológicas como en las primeras etapas de la glucólisis . Si no se volviera a oxidar se agotaría interrumpiendo las rutas de oxidaciones de los sustratos.
5.5.4.8. ¿Por qué se isomeriza la glucosa-6-fosfato a fructosa-6-fosfato en la glucólisis si ambas son hexosas fosfato?
El grupo hidroxilo del carbono 1 de la fructosa-6-fosfato se fosforila mejor que el grupo carbonilo de la glucosa-6-fosfato en el carbono 1. Este grupo hidroxilo será fosforilado para dar un azúcar doblemente fosforilado la fructosa-1,6-difosfato.
5.5.4.9. Haga un esquema de la glucólisis. Señale qué reacciones necesitan energía y cuáles la producen.
La activación de la molécula de hexosa mediante fosforilaciones e isomerización de la fructosa consume dos moléculas de ATP por molécula de glucosa.
La conversión del gliceraldehído-3-fosfato en piruvato se hace cuatro reacciones enzimáticas sucesivas, en dos se sintetiza ATP mediante fosforilación a nivel de sustrato, una cuando se transfiere el grupo fosfato de la molécula de 1,3- difosfoglicerato al ADP, y otra en la hidrólisis del fosfoenolpiruvato. En esa etapa se producen cuatro moléculas de ATP por cada molécula de glucosa.
5.5.4.10. Interprete la reacción siguiente.
Es una reacción de la glucolisis donde el 3-fosfoglicerato se transforma en 2fosfoglicerato. La enzima fosfoglicero-mutasa cataliza la isomerización en el paso del grupo fosfato de la posición 3 a la 2.
5.5.4.11. Interprete la reacción adjunta.
Pertenece a la penúltima reacción de la glucolisis. La enzima enolasa cataliza la deshidratación del 2-fosfoglicerato y da como resultado fosfoenolpiruvato.
5.5.4.12. ¿Qué es la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico? ¿Por qué es necesaria para el ciclo de Krebs?
Este complejo enzimático posee varios cofactores (pirofosfato de tiamina, lipoato, coenzima A, FAD y NAD+) y es el encargado de catalizar la conversión del piruvato a acetil-CoA. Durante el proceso el grupo carboxilo del piruvato se libera como dióxido de carbono (CO2).
es un ciclo metabólico de importancia fundamental en todas las células que utilizan oxígeno durante el proceso de respiración celular. En estos organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es el anillo de conjunción de las rutas metabólicas responsables de la degradación y desasimilación de los carbohidratos, las grasas y las proteínas en anhídrido carbónico y agua, con la formación de energía química.
El ciclo de Krebs es una ruta metabólica anfibólica, ya que participa tanto en procesos catabólicos como anabólicos. Este ciclo proporciona muchos precursores para la producción de algunos aminoácidos, como por ejemplo el cetoglutarato y el oxalacetato, así como otras moléculas fundamentales para la célula.
5.5.4.13. Observe la figura adjunta y responda razonadamente a las siguientes cuestiones.
a) Indique cuál es el nombre del proceso representado y en qué lugar de la célula se produce.
b) Sustituya las letras A y B por las moléculas correspondientes y explique cuál es el balance energético del proceso representado en el esquema.
c) ¿En qué tipo de proceso metabólico se encuadra: anabolismo o catabolismo? ¿Por qué? ¿Indique qué tipo de transformaciones puede sufrir posteriormente la molécula de piruvato.
d) ¿Es necesario que la célula en la que tiene lugar este proceso se encuentre en condiciones de aerobiosis? Razone la respuesta.
a) El proceso representado es la glucolisis, que tiene lugar en el citoplasma celular.
b) A - ATP B - ADP. La glucolisis produce 2 moles de ATP por cada mol de glucosa.
c) Es un proceso catabólico ya que degrada una molécula de 6 carbonos en dos de 3 carbonos, liberándose energía que es almacenada en ATP. La molécula de piruvato sufre dos tipos de transformaciones dependiendo si hay presencia o ausencia de oxígeno:
- En presencia de oxígeno se oxida y descarboxila a Acetil-CoA y entrando en el ciclo de Krebs.
- En ausencia de oxígeno se combina con el NADH reduciéndose a compuestos orgánicos
d) No en este proceso se almacenan los protones liberados en la coenzima NAD+, así que no es necesaria presencia de oxígeno como aceptor de protones.
5.5.4.14. Defina qué son organismos aerobios y anaerobio-
Se denominan aerobios o aeróbicos a los organismos que necesitan del oxígeno para vivir o poder desarrollarse. El adjetivo "aerobio" se aplica no sólo a organismos sino también a los procesos implicados ("metabolismo aerobio") y a los ambientes donde se realizan. Un "ambiente aerobio" es aquel rico en oxígeno, a diferencia de uno anaerobio, donde el oxígeno está ausente.
Los organismos anaerobios o anaeróbicos son los que no utilizan oxígeno (O2) en su metabolismo: son organismos anaerobios los bacilos que componen al género Salmonellay las bacterias del género Escherichia (entre las cuales hay cepas que afectan la salud del ser humano al causarle infecciones y enfermedades gastrointestinales)
5.5.4.15. ¿Qué es una fermentación? Indique la localización intracelular de los procesos fermentativos.
La fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno, y el producto final es un compuesto orgánico. Según los productos finales, existen diversos tipos de fermentaciones. Tiene lugar en el citoplasma.
5.5.4.16. El diagrama de la derecha representa el proceso de consumo anaerobio de glucosa en el tejido muscular:
a) Completa el diagrama indicando el número de carbonos que tienen cada uno de los tres compuestos.
b) Indica el nombre de los procesos X e Y.
c) ¿En qué lugar de la célula se lleva a cabo el proceso X?
d) ¿Qué ganancia neta en ATP se obtiene en el proceso X?
a)- Glucosa: seis carbonos.
- Piruvato: tres carbonos.
- Ácido láctico: tres carbonos.
b) - Proceso X: etapa de oxidación de la glucosa hasta piruvato (glucólisis). Se consume NAD+ y se produce NADH, y también se obtiene ATP.
- Proceso Y: etapa de reducción del piruvato a lactato. Se regenera el NAD+.
c) Tiene lugar en el citoplasma celular.
d) Esta oxidación rinde dos moles de ATP por mol de glucosa obtenida por fosforilación a nivel de sustrato.
5.5.4.17. Fermentación láctica.
La fermentación láctica es una ruta metabólica anaeróbica que ocurre en la matriz citoplásmica de la célula, en la cual se oxida parcialmente laglucosa para obtener energía metabólica y un producto de desecho que principalmente es el ácido láctico (fermentación homoláctica), además de otros ácidos (fermentación heteroláctica)
5.5.4.18. Fermentación alcohólica (ilustre con fórmulas).
La fermentación alcohólica es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de aire (oxígeno - O2), originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono (por regla general azúcares: como por ejemplo la glucosa, la fructosa, la sacarosa, sirve con cualquier sustancia que tenga la forma empírica de la glucosa, es decir, que sea una Hexosa.)
5.5.4.19. ¿En qué consiste la fermentación acética y que aplicación industrial tiene?
La fermentación acética es un proceso oxidativo típico de ciertas bacterias aerobias, por ejemplo, las
del género Acetobacter. Consiste en la transformación del etanol en ácido acético.
Este proceso es muy importante en la industria alimentaria para la obtención del vinagre, utilizado
como aromatizante o condimento en ensaladas y escabeches, así como en la preparación de
encurtidos: aceitunas, pepinillos, etc.
La fermentación alcohólica es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de aire (oxígeno - O2), originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono (por regla general azúcares: como por ejemplo la glucosa, la fructosa, la sacarosa, sirve con cualquier sustancia que tenga la forma empírica de la glucosa, es decir, que sea una Hexosa.)
5.5.4.19. ¿En qué consiste la fermentación acética y que aplicación industrial tiene?
La fermentación acética es un proceso oxidativo típico de ciertas bacterias aerobias, por ejemplo, las
del género Acetobacter. Consiste en la transformación del etanol en ácido acético.
Este proceso es muy importante en la industria alimentaria para la obtención del vinagre, utilizado
como aromatizante o condimento en ensaladas y escabeches, así como en la preparación de
encurtidos: aceitunas, pepinillos, etc.
5.5.4.20. ¿Por qué se suele entrar en las bodegas con una vela encendida durante la fermentación del mosto?
En la fermentación alcohólica del mosto se produce CO2, que es más pesado que el aire y lo desplaza. Cuando se acumula en las bodegas resulta peligroso. El entrar con una vela encendida es precisamente para saber si se ha acumulado este gas, pues en este caso la vela se apagaría
5.5.4.21. Las fermentaciones son realizadas por muchos microorganismos. Cite algunos de los productos finales de fermentaciones que tengan interés industrial.
El pan, la cerveza o el vino son productos derivados de un proceso de fermentación alcohólica realizada por levaduras. El queso o el yogur son resultado de la fermentación láctica llevada a cabo por ciertas bacterias.
5.5.4.22. Si las células musculares no disponen de oxígeno debido a un exceso de ejercicio, ¿qué tipo de catabolismo realizan, fermentación o respiración anaerobia?+
Se realiza una fermentación láctica; el piruvato se reduce a lactato en lugar de seguir oxidándose, como sucede cuando las células disponen de oxígeno.
5.5.4.23. Para la producción de yogur, ¿qué tipo de microorganismos deben emplearse, respiradores o fermentadores?
Microorganismos fermentadores. En la elaboración del yogur interviene un grupo de bacterias, llamadas bacterias lácticas, que fermentan los azúcares sencillos de la leche para producir ácido láctico. Los microorganismos respiradores degradarían dichos azúcares a CO2y H2O, no podemos aprovecharlos.
por que se produce h2o
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