Ejercicio resuelto de Metabolismo celular · Biología · 2020

En la figura adjunta se muestra un esquema de parte del metabolismo.











a) Identifica las diferentes rutas metabólicas (1 a 5).
b) Indica dónde tienen lugar las rutas metabólicas (1 a 5) en la célula.
c) Indica en cuál o cuáles de estas rutas se precisa de oxígeno para su realización

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Identifica}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{diferentes}}\mathbf{\text{rutas}}\mathbf{\text{metab}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{licas}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{5).}}$

$\text{N.º}$	$\text{Ruta metab}\acute{\text{o}}\text{lica}$ 1	Ciclo de Krebs o del ácido cítrico, al que llega el acetil-CoA 2	Fermentación láctica: el ácido pirúvico se reduce a ácido láctico 3	Fermentación alcohólica: el ácido pirúvico pasa a etanol con desprendimiento de $C{O}_2$ 4	$\beta$-oxidación de los ácidos grasos o hélice de Lynen 5	Glucólisis: la glucosa se oxida hasta ácido pirúvico

La flecha sin numerar que va del ácido pirúvico al acetil-CoA es la descarboxilación oxidativa del piruvato, el paso que enlaza la glucólisis con el ciclo de Krebs.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Indica}}\mathbf{\text{d}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{nde}}\mathbf{\text{tienen}}\mathbf{\text{lugar}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{rutas}}\mathbf{\text{metab}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{licas}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{5)}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lula.}}$

Las rutas 5, 2 y 3 —la glucólisis y las dos fermentaciones— transcurren en el citosol o hialoplasma, sin intervención de ningún orgánulo. Las rutas 4 y 1 —la $\beta$-oxidación y el ciclo de Krebs— transcurren en la matriz mitocondrial.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Indica}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{les}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{estas}}\mathbf{\text{rutas}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{precisa}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ox}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{geno}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{realizaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}$

Las dos rutas mitocondriales, la 1 y la 4, solo funcionan en aerobiosis. Conviene precisar en qué sentido: ninguna de las dos utiliza el oxígeno directamente como reactivo, pero ambas dejan reducidas las coenzimas $NA{D}^{+}$ y $FAD$, y estas solo pueden reoxidarse cediendo sus electrones a la cadena respiratoria, cuyo aceptor final es el oxígeno. Sin él, las coenzimas se agotan en su forma reducida y las dos rutas se detienen.

Las rutas 5, 2 y 3 no necesitan oxígeno: la glucólisis es anaerobia y las fermentaciones existen precisamente para reoxidar el NADH cuando el oxígeno falta.