1. Señala las principales diferencias entre catabolismo y anabolismo. Solución: El anabolismo y el catabolismo constituyen los dos tipos de procesos que se dan en el metabolismo; las principales diferencias que presentan son las siguientes: El catabolismo es la fase destructiva del metabolismo. Comprende las reacciones metabólicas mediante las cuales moléculas orgánicas más o menos complejas se degradan, transformándose en otras moléculas más sencillas. El anabolismo es, por el contrario, la fase constructiva del metabolismo; comprende las reacciones metabólicas mediante las cuales a partir de moléculas sencillas se obtienen otras moléculas más complejas. En los procesos catabólicos se libera energía, que se almacena en forma de ATP, mientras que en los procesos anabólicos se requiere un aporte energético, que se obtiene de la hidrólisis del ATP. Mediante los procesos catabólicos compuestos reducidos se transforman en otras moléculas más oxidadas; por consiguiente, los procesos catabólicos son procesos oxidativos. Por el contrario, los procesos anabólicos son procesos reductores a través de los cuales moléculas oxidadas se transforman en otras más reducidas. 2. ¿De qué depende que una reacción transcurra espontáneamente? Solución: Lo que permite predecir que una reacción transcurra espontáneamente o no es la variación de la energía libre ( G). Si G < 0, la reacción es exergónica y transcurre espontáneamente. Si G > 0, la reacción es endergónica y no transcurre espontáneamente; ocurrirá en sentido contrario. Si G = 0, el sistema está en equilibrio y no hay cambios. 3. ¿Cómo se forma el ATP en las células? Solución: El ATP se forma al unirse al ADP una molécula de fosfato; este proceso se denomina fosforilación. Este es un proceso endergónico, no espontáneo, que requiere un aporte energético para producirse. Ocurre en el interior de las células acoplado a procesos muy exergónicos. ADP + Pi + Energía ATP + H2O Existen dos mecanismos para sintetizar el ATP: la fosforilación a nivel de sustrato y la fosforilación debida al transporte de electrones. Fosforilación a nivel de sustrato: Este proceso consiste en transferir un grupo fosfato de alta energía desde una molécula fosforilada hasta el ADP, formándose ATP. En este proceso se aprovecha la energía que se libera al hidrolizarse el grupo fosfato de la molécula fosforilada, para transferir dicho grupo fosfato al ADP y formar ATP. Este tipo de fosforilación se da en la glucólisis y, también, en alguna de las etapas del ciclo de Krebs. Fosforilación debida al transporte de electrones: En este caso, la fosforilación del ADP para formar ATP se realiza gracias a la energía que se libera al transportar electrones a través de una serie de proteínas situadas en la membrana mitocondrial o en la de los cloroplastos. Esta energía es aprovechada por el complejo enzimático ATP-sintetasa para fosforilar el ADP y formar ATP. Existen dos procesos de este tipo: la fosforilación oxidativa ocurre en las mitocondrias, y la fotofosforilación tiene lugar en los cloroplastos. 4. Principales mecanismos de la regulación metabólica. Solución: La regulación del metabolismo celular se produce principalmente a tres niveles que son los siguientes: Controlando la cantidad de los enzimas. Los enzimas, al igual que otras moléculas celulares, sufren recambio metabólico y, por consiguiente, se degradan y se sintetizan continuamente. Esto permite regular la cantidad de un enzima que hay en un momento dado. La velocidad de síntesis enzimática dependerá de la velocidad de transcripción del gen que la codifica. Controlando la actividad enzimática. Los organismos disponen de varios mecanismos para modificar la actividad enzimática. Uno de los más importantes es la regulación por retroinhibición. En este mecanismo intervienen los enzimas alostéricos, los cuales catalizan reacciones que están localizadas en puntos clave de una ruta metabólica, como puede ser la primera reacción de una ruta metabólica o el punto de ramificación de una ruta. En este tipo de control, el producto final de la ruta actúa como inhibidor del enzima alostérico. Otros mecanismos de regulación son: la regulación por isoenzimas y la regulación por modificación covalente reversible del enzima. Controlando la cantidad de sustrato. Otro mecanismo que permite regular el metabolismo es controlar la cantidad de sustrato que llega al interior de un orgánulo a través de la membrana. 5. ¿Qué son las rutas metabólicas? Solución: Se denomina ruta metabólica a una secuencia de reacciones encadenadas en las que el producto de una de ellas es el sustrato de la siguiente. Cada una de las reacciones de una ruta está catalizada por un enzima específico. Las rutas metabólicas pueden ser de muchos tipos: Lineales: el
sustrato inicial no coincide con el producto de la última reacción. Un ejemplo de estas rutas lo constituye la glucólisis Cíclicas: el sustrato inicial coincide con el producto de la última reacción. Un ejemplo es el ciclo de Krebs. Atendiendo al tipo de proceso metabólico, las rutas pueden ser: anabólicas, como el ciclo de Calvin, y catabólicas, como las fermentaciones. Las rutas metabólicas no suelen estar aisladas, sino que suelen conectar unas con otras, formando redes complejas. A los compuestos intermedios que intervienen en una ruta metabólica se los denomina metabolitos. Un ejemplo: el ácido cítrico en el ciclo de Krebs o el fosfoenolpirúvico en la glucólisis. Hay rutas que pueden ser catabólicas y anabólicas, a estas se las denomina anfibólicas; el ejemplo más característico lo constituye el ciclo de Krebs. En el metabolismo hay rutas centrales donde confluyen otras rutas metabólicas. Un ejemplo es el ciclo de Krebs. 6. ¿A qué se llama sistema termodinámico? Señala los principales sistemas termodinámicos que conozcas. Solución: Un sistema termodinámico es cualquier región macroscópica del universo, formada por el conjunto de materia en estudio, que se separa del resto mediante una superficie cerrada denominada superficie termodinámica. Principalmente, se diferencian tres tipos de sistemas: Sistema cerrado. Un sistema es cerrado cuando puede intercambiar energía con el entorno, pero no materia. Sistema abierto. Un sistema es abierto cuando puede intercambiar materia y energía con el entorno. Sistema aislado. Un sistema es aislado cuando no intercambia ni materia ni energía con el entorno. Sistema adiabático. Un sistema es adiabático cuando no intercambia materia ni energía en forma de calor con el entorno, pero sí intercambia energía en forma de trabajo. 7. ¿Cuáles son los principales compuestos que intervienen como transportadores de electrones en el metabolismo? Solución: En el metabolismo los procesos de óxido-reducción tienen una enorme importancia; muchas de las reacciones catabólicas son reacciones de oxidación, en las que se liberan electrones, mientras que muchas de las reacciones anabólicas son reductoras, en las que se requieren electrones. En los procesos biológicos de óxido-reducción, la pérdida y ganancia de electrones suele ir acompañada de pérdida y ganancia de H+, por lo que estos procesos son deshidrogenaciones e hidrogenaciones. Los electrones, desprendidos en las oxidaciones catabólicas, son recogidos por un coenzima y transportados, a veces, hasta procesos anabólicos reductores donde se requieren. En otras ocasiones son encaminados hasta una cadena transportadora (cadena respiratoria) que los conducirá hasta el O2, que será su aceptor final. Los coenzimas que se encargan de recoger y transportar los electrones que se liberan en las oxidaciones metabólicas son: NAD+, NADP+ y FAD. Los tres son dinucleótidos de adenina. Estos coenzimas se reducen al captar los electrones y, posteriormente, cuando los ceden, se regeneran y se oxidan de nuevo. NAD+ (nicotinamín adenín dinucleótido). Está formado por dos ribonucleótidos: el de la adenina y el que tiene por base la nicotinamida (vitamina PP). En las oxidaciones en las que interviene este coenzima, el sustrato pierde dos electrones y dos protones; los dos e-; junto con un H+ se unen al NAD+ y se forma NADH, mientras que el otro H+ queda en el medio; por ello, la forma reducida de este coenzima se debe escribir NADH+H+ aunque también está permitido NADH. Este coenzima suele intervenir en reacciones de deshidrogenación de alcoholes. La forma reducida (NADH) suele ceder los electrones a una cadena de transporte de e- que los hará llegar hasta el oxígeno. En este transporte se forma ATP. NADP+ (nicotinamín adenín dinucleótido fosfato). Es similar al NAD+, salvo que en el carbono 3 de la ribosa del nucleótido de la adenina lleva un grupo fosfato. La forma reducida (NADPH) actúa aportando electrones en los procesos de biosíntesis (anabólicos). FAD (flavín adenín dinucleótido). Está formado por dos ribonucleótidos: el de la riboflavina (vitamina B2) y el de la adenina. Interviene en reacciones de deshidrogenación con formación de enlaces dobles. Su forma reducida (FADH2), al igual que el NADH, cede los electrones a una cadena transportadora de estos que los lleva hasta el O2; en este transporte se forma ATP. 8. Señala cinco compartimentos celulares e indica los procesos metabólicos que ocurren en ellos. Solución: Mitocondrias. Los procesos metabólicos que ocurren son: ciclo de Krebs o ciclo de los ácidos tricarboxílicos, transporte electrónico y fosforilación oxidativa, -oxidación de los ácidos grasos o hélice de Lynen, descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico. Cloroplasto. El proceso metabólico que ocurre es la fotosíntesis (fase luminosa y oscura). Hialoplasma. Algunos de los procesos que ocurren son: la
glucólisis, muchas etapas de la gluconeogénesis, síntesis de ácidos grasos, síntesis de algunos aminoácidos, síntesis de nucleótidos, etc. Núcleo. Los principales procesos metabólicos son: la replicación del ADN y la transcripción del ADN para formar ARN. Retículo endoplasmático. Los procesos que ocurren son: síntesis de lípidos, síntesis de esteroides, etc. 9. ¿Cuántos tipos de células se diferencian atendiendo a la fuente de carbono que utilizan? Solución: Además de energía, las células necesitan una fuente de carbono para poder construir las moléculas que la forman. Según cual sea esta fuente de carbono que utilicen, podemos dividir las células en dos grandes grupos: autótrofas y heterótrofas. Autótrofas: son células que utilizan el CO2 atmosférico como fuente de carbono para construir sus moléculas orgánicas. A este grupo pertenecen las células fotótrofas, entre las que se encuentran muchas de las células vegetales que realizan la fotosíntesis, y también las quimiosintéticas, que realizan el proceso de quimiosíntesis, entre las que se encuentran bacterias como, por ejemplo, las bacterias incoloras del azufre. Heterótrofas son células que utilizan como fuente de carbono las moléculas orgánicas. A este grupo pertenecen las células animales, las de los hongos, etc. Estas células utilizan los compuestos orgánicos no solo como fuente de carbono, sino también como fuente de energía, por ello se las denomina quimioheterótrofas. 10. ¿Cuáles son los principales intermediarios que participan en el metabolismo y qué papel desempeñan? Solución: En el metabolismo intervienen una serie de intermediarios cuyo papel es el de transportar electrones, energía y otros grupos químicos activados desde unos procesos donde se desprenden hasta otros en los que se requieren. Los principales intermediarios son: ATP (adenosín trifosfato): actúa como intermediario energético, transfiriendo energía desde unos procesos en los que se desprende (procesos catabólicos) hasta otros procesos en los que se requiere (procesos anabólicos). Aunque el ATP es el compuesto que más se utiliza en la transferencia de energía, no es el único; hay otros nucleótidos que también se emplean, como el GTP o el UTP. Dinucleótidos de adenina: entre los cuales destacan principalmente: el NAD+, el NADP+ y el FAD. Estos coenzimas actúan transfiriendo electrones e hidrogeniones desde los procesos en los que se desprenden hasta los procesos en los que se requieren. Al captar los electrones y los protones que se desprenden en los procesos catabólicos de oxidación, se reducen y, posteriormente, cuando los ceden, se oxidan. Coenzima A: actúa transportando cadenas hidrocarbonadas y, más concretamente, radicales de ácidos orgánicos (acilos). El radical acilo se une mediante un enlace tioéster con el azufre del grupo sulfhidrilo del CoA; este enlace es de alta energía, y su hidrólisis es muy exergónica. 11. ¿Qué condiciones debe cumplir la regulación metabólica? Solución: En las células se producen simultáneamente una enorme cantidad de reacciones metabólicas (anabólicas y catabólicas), que están catalizadas por diferentes enzimas. Estas reacciones están organizadas en rutas metabólicas. Cada una de estas rutas posee uno o varios puntos de control, que se encargan de asegurar las necesidades que en cada instante posee la célula. La regulación debe cumplir dos condiciones: Debe ajustarse a las necesidades de la célula en cada instante. La célula produce la energía, las macromoléculas y los eslabones estructurales que necesita en cada momento, con independencia de la abundancia en el medio. Es decir, lo que determina la velocidad del catabolismo es la necesidad de ATP. Debe ser flexible con las variaciones de nutrientes que presenta el medio en diferentes momentos. 12. ¿Qué se entiende por metabolismo? ¿Qué procesos comprende? Solución: El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se producen en las células y mediante las cuales se transforman los nutrientes que llegan a ellas desde el exterior. El metabolismo tiene dos finalidades: Que la célula obtenga energía química utilizable, que se almacena en forma de ATP. Que la célula fabrique a partir de esos nutrientes sus propios compuestos, que serán utilizados para fabricar sus estructuras celulares o para almacenarlos como reserva. Por consiguiente, dentro del metabolismo se diferencian dos tipos de procesos: el anabolismo y el catabolismo. El catabolismo comprende la fase destructiva del metabolismo. Consiste en la oxidación de moléculas orgánicas reducidas, que se convierten en otras más simples y oxidadas. Estas transformaciones desprenden energía, recogida en moléculas intermediarias de energía como el ATP, o en forma de poder reductor en moléculas transportadoras de electrones (NADH, NADPH). El anabolismo es la fase constructiva del metabolismo; mediante él se sintetizan moléculas orgánicas. Esta síntesis se realiza a partir de
moléculas simples y oxidadas, que se reducen utilizando la energía del ATP y el poder reductor (NADH, NADPH) que se obtuvieron en el catabolismo. 13. ¿Qué características tienen en común los intermediarios transportadores que intervienen en el metabolismo? Solución: Todos los intermediarios transportadores que intervienen en el metabolismo presentan una serie de características comunes, entre las cuales destacan las siguientes: Ocupan un papel central en el metabolismo. Son muy versátiles e intervienen en numerosas reacciones químicas metabólicas. Son comunes a todos los organismos vivos. Son todos ribonucleótidos de adenina. Es probable que su origen se encuentre en los comienzos de la vida; posiblemente deriven de las primeras moléculas con capacidad catalítica y de duplicación: las ribozimas (ARN). Debido a su eficacia y versatilidad, se han mantenido como coenzimas de los enzimas actuales (proteínas). 14. ¿Qué ventajas representa la compartimentación celular en el metabolismo? Solución: La compartimentación celular se presenta en las células eucariotas, no así en las procariotas, en las que no hay orgánulos membranosos diferenciados. En las células eucariotas la existencia de sistemas de endomembranas permite compartimentar en múltiples cavidades el volumen celular, con ello se logra que las numerosas reacciones metabólicas, que se producen continuamente, y los enzimas que las catalizan no se interfieran entre sí, teniendo cada una un lugar específico de acción. La compartimentación es ventajosa, ya que permite separar rutas metabólicas, algunas de ellas incompatibles, lo que favorece su control. Así por ejemplo, una célula puede realizar al mismo tiempo la oxidación de ácidos grasos de cadena larga hasta acetil, y el proceso inverso de reducción del acetil para formar ácidos grasos de cadena larga. Estos procesos, que son químicamente incompatibles, se pueden realizar porque ocurren en diferentes lugares de la célula: la oxidación en las mitocondrias y la reducción en el hialoplasma. En las células eucariotas los distintos orgánulos celulares (mitocondrias, núcleo, lisosomas, etc) pueden ser considerados como compartimentos especializados, donde se encuentran confinados enzimas relacionados funcionalmente, que realizan tareas específicas. 15. Según cual sea la fuente de energía que utilicen, ¿cuántos tipos de células se pueden diferenciar? Pon algún ejemplo. Solución: Atendiendo a la fuente de energía que utilicen las células, las podemos dividir en dos grupos: fototrofas y quimiotrofas. Fotótrofas son aquellas células que utilizan como fuente de energía la luz solar y la transforman en energía química. A este grupo pertenecen muchas de las células vegetales, aquellas que realizan la fotosíntesis. Quimiótrofas son las que utilizan como fuente de energía la energía química que se desprende de la oxidación de compuestos químicos. Algunas la obtienen de la oxidación de compuestos inorgánicos, esto es lo que hacen las bacterias quimiosintéticas (bacterias del nitrógeno). Otras, como las células animales, obtienen la energía mediante la oxidación de compuestos orgánicos. 16. ¿En qué consiste la respiración celular desde el punto de vista metabólico? ¿Qué células la llevan a cabo y en qué lugar de la célula se produce? Solución: La respiración celular es un conjunto de transformaciones químicas o secuencias de reacciones que tienen la función de proporcionar energía para el trabajo celular y para la biosíntesis. Es una ruta catabólica aerobia que llevan a cabo las células eucarióticas, tanto animales como vegetales, y muchas procarióticas. En las primeras, las etapas centrales del proceso se producen en las mitocondrias. En las segundas, en el citosol, aunque los enzimas más importantes se encuentran en la membrana celular. 17. Define los siguientes términos: Organismo autótrofo. Organismo fotosintético. Organismo quimiosintético. Fotosíntesis. Solución: Los organismos autótrofos son aquellos capaces de producir materia orgánica a partir de materia inorgánica. Dentro de ellos se encuentran los seres fotosintéticos y los quimiosintéticos. Organismos fotosintéticos. Son los seres autótrofos que utilizan la energía de la luz para construir sus moléculas orgánicas. Organismos quimiosintéticos. Son aquellos seres vivos que transforman materia inorgánica en materia orgánica, utilizando la energía liberada en reacciones químicas exergónicas.
Fotosíntesis. Es un proceso de nutrición autótrofa. Consiste en sintetizar materia orgánica a partir de materia inorgánica, utilizando la energía de la luz y liberando oxígeno a la atmósfera. La fotosíntesis tiene lugar en dos fases: La fase luminosa se produce solo en presencia de luz y se realiza en la membrana de los tilacoides, en los cloroplastos. Durante esta fase los pigmentos fotosintéticos captan la energía de la luz, y la transforman en energía química: en forma de poder reductor (NADPH) y energía libre (ATP). En esta fase se libera oxígeno a la atmósfera procedente de la rotura de moléculas de agua (fotólisis del agua). La fase oscura es una ruta metabólica cíclica, llamada ciclo de Calvin. Se realiza en el estroma del cloroplasto y es independiente de la luz. Consiste en la reducción de moléculas de CO2 para obtener moléculas orgánicas, utilizando la energía producida en la fase lumínica (NADPH y ATP). 18. Que es lo que eliminan las plantas? O2 y agua 19. Cuál es el producto de desecho de la fotosíntesis? El CO2 es el producto de desecho.
20. Por donde excretan las plantas? Por los estomas. 25. Existen levaduras que causan enfermedades, Cual es la utilidad de los hongos en un ecosistema Las más frecuentes están producidas por hongos del tipo levadura (Cándida), que causan las candidiasis, y por hongos del tipo moho (Dermatofitos), que causan las dermatofitosis o tiñas. Los hongos son esenciales para la naturaleza, dada su capacidad para mineralizar toda clase de materia orgánica con lo que contribuyen al equilibrio de los ciclos biogeoquímicos. La importancia de los hongos para la fertilidad del suelo, en la agricultura y el ambiente. Por el potencial enzimático que tienen codificado en su genoma, tienen incluso uso para eliminar xenobitcos que dañan el equilibrio natural. 26. Consultar Como se produce el caucho a partir del látex Una vez el látex ha sido extraído, esta sustancia es sometida a procesos de tamización, disuelta en agua y tratada con ácido para favorecer la concentración o aglutinamiento de las partículas en suspensión del caucho en el látex (el caucho aparece como una dispersión coloidal en el látex). Con posterioridad es prensado mediante la utilización de rodillos, de manera que se forman capas de caucho natural con un grosor de 0,6 centímetros que serán secadas con aire o humo antes de salir al mercado. 27. el chicle o goma de mascar se produce a partir del látex, cuáles son sus beneficios y que contraindicaciones
Beneficios
Reduce la acidez en la boca
Suprime el apetito
Auxiliar contra la acidez estomacal
Mitiga el estrés
Vehículo para medicamentos
Contraindicaciones
causa dolor y cansancio en la mandíbula. favorece la aparición de caries. se desgastan los dientes y provoca su caída. puede morderse la lengua o a los lados de la boca. causa muchos gases o irritación intestinal. se inflama su estómago. puede causar una úlcera gástrica. pone a trabajar a su estómago. le puede provocar dolor estomacal o diarrea ocasionada por un componente del chicle llamado sorbitol.
28. Para que sirven los aceites esenciales "Los aceites esenciales son sustancias no grasas muy volátiles. Se han utilizado durante años para proporcionar placer o bienestar, tanto físico como psicológico. Además, penetran en la piel a nivel mucho más profundo que los vegetales, gracias a su pequeña estructura orgánica. Por otra parte, su proceso de destilación y obtención es muy distinta a la de los vegetales". 29. Interpretar el proceso de excreción en invertebrados de acuerdo al tipo de alimentación, realizar esquemas.
30. Realizar esquemas de los 5 grupos de vertebrados, indicando las estructuras excretoras de cada uno de ellos.
31. Cuál es el nombre del proceso que mantiene en equilibrio las condiciones del organismo? La homeostasis
32, Cuales son las principales sustancias que excretan los seres vivos Orina, agua CO2 y sustancias orgánicas
33. En que consiste la osmorregulacion La osmorregulación es el proceso mediante el cual los seres vivos mantienen relativamente constante su medio interno, de manera que su composición química varíe muy poco. Para ello, los organismos deben regular la entrada y salida de agua, sales minerales y otras sustancias. 34. cuál es la función del cráneo, humero, coxal ,maxiliares.
Cráneo: El cráneo es la estructura de huesos que se encarga de cubrir y proteger el encéfalo (el conjunto de varios órganos y estructuras que se incluyen en el sistema nervioso, como el cerebro, el cerebelo y el bulbo raquídeo). Humero: Ayuda en el apoyo y el movimiento de la parte superior del brazo por medio de articulaciones, producen los movimientos del hombro y del codo. Coxal: Relacionan y conectan al esqueleto axial con los inferiores y dan los puntos de inserción a la mayoría de los músculos que movilizaran al muslo. Permite la elevación de la pierna, forma la cadera y ofrece un borde superior en las fosas iliaca internas y externas Maxilares: Es el único hueso móvil del cráneo, y cumple las funciones de soportar las piezas dentarias inferiores y prestar inserción a los músculos masticadores para que, actuando sobre ella, permitan la masticación.