Ejercicio resuelto de Respiración celular · Biología · 2024

La figura adjunta representa las concentraciones de glucosa, etanol y $\text{O}_2$ presentes en un medio de cultivo celular a lo largo de un periodo de tiempo.



a) Identifica los procesos metabólicos que se están produciendo en los periodos t1 y t2.
b) Indica en qué compartimientos celulares se realizan los citados procesos.
c) Indica en qué proceso se obtiene más energía.
d) Indica si son procesos anabólicos o catabólicos.

$\textbf{a) Identifica los procesos metabólicos que se están produciendo en los periodos t1 y t2.}$

Durante el periodo t1 hay oxígeno en el medio y su concentración va cayendo a la vez que se consume la glucosa, sin que aparezca etanol: se está produciendo la respiración celular aerobia, en la que la glucosa se oxida por completo utilizando el oxígeno como aceptor final de electrones.

Durante el periodo t2 el oxígeno se ha agotado, pero la glucosa sigue consumiéndose y comienza a acumularse etanol: las células han pasado a la fermentación alcohólica, en la que el piruvato de la glucólisis se reduce a etanol y dióxido de carbono.

$\textbf{b) Indica en qué compartimientos celulares se realizan los citados procesos.}$

La respiración empieza en el citosol, donde tiene lugar la glucólisis, y se completa en la mitocondria: la descarboxilación del piruvato y el ciclo de Krebs en la matriz, y la cadena transportadora y la fosforilación oxidativa en la membrana interna.

La fermentación transcurre íntegramente en el citosol, tanto la glucólisis como la reducción posterior del piruvato; no interviene ningún orgánulo.

$\textbf{c) Indica en qué proceso se obtiene más energía.}$

En la respiración aerobia, con diferencia. La oxidación completa de una molécula de glucosa hasta dióxido de carbono y agua rinde del orden de treinta a treinta y ocho moléculas de ATP, mientras que la fermentación se queda en las dos de la glucólisis, porque el etanol todavía conserva la mayor parte de la energía de la glucosa sin liberar. Eso explica también que en t2 la glucosa se consuma sin que la célula obtenga un rendimiento comparable.

$\textbf{d) Indica si son procesos anabólicos o catabólicos.}$

Los dos son catabólicos: en ambos se degrada una molécula compleja, la glucosa, en otras más sencillas, con liberación de energía que se conserva en forma de ATP.