Ejercicio resuelto de Metabolismo celular · Biología · 2024

Respecto al metabolismo:

A. Indique dos diferencias entre anabolismo y catabolismo y ponga un ejemplo de cada uno de estos procesos metabólicos. [0,6 puntos]

B. Diferencie entre fosforilación a nivel de sustrato y fosforilación oxidativa [0,2 puntos] e indique un orgánulo en el que suceda esta última. [0,2 puntos]

C. Describa dos procesos biotecnológicos tradicionales en los cuales sea importante utilizar microorganismos que posean una elevada actividad fermentativa. [1 punto]

$\textbf{A. Indique dos diferencias entre anabolismo y catabolismo y ponga un ejemplo de cada uno de estos procesos metabólicos. [0,6 puntos]}$

$\text{Anabolismo}$	$\text{Catabolismo}$ Vía de síntesis: a partir de moléculas sencillas se obtienen otras más complejas	Vía de degradación: las moléculas complejas se transforman en otras más sencillas Consume energía (endergónico): gasta el ATP y el poder reductor	Libera energía (exergónico): produce ATP y poder reductor Es un proceso reductor	Es un proceso oxidativo

Como ejemplo de anabolismo puede citarse la fase de fijación del carbono de la fotosíntesis, el ciclo de Calvin, en el que a partir de $\text{CO}_2$ se sintetizan glúcidos consumiendo el ATP y el $\text{NADPH}$ de la fase luminosa.

Como ejemplo de catabolismo, la glucólisis, en la que la glucosa se degrada a ácido pirúvico con producción neta de $2$ ATP y $2\ \text{NADH} + \text{H}^{+}$.

$\textbf{B. Diferencie entre fosforilación a nivel de sustrato y fosforilación oxidativa [0,2 puntos] e indique un orgánulo en el que suceda esta última. [0,2 puntos]}$

En la fosforilación a nivel de sustrato el grupo fosfato se transfiere directamente desde un compuesto orgánico rico en energía hasta el ADP, en una reacción catalizada por una enzima soluble. No interviene ninguna membrana ni ninguna cadena de electrones; ocurre, por ejemplo, en la glucólisis y en el ciclo de Krebs.

En la fosforilación oxidativa el ATP se sintetiza acoplado al transporte de electrones a través de una cadena transportadora asociada a una membrana. Los electrones, cedidos por el $\text{NADH}$ y el $\text{FADH}_2$, llegan hasta el oxígeno, y la energía liberada se emplea en bombear protones y crear un gradiente cuya disipación a través de la ATP sintasa fosforila el ADP.

El orgánulo en el que sucede es la mitocondria, concretamente en su membrana interna y en las crestas mitocondriales.

$\textbf{C. Describa dos procesos biotecnológicos tradicionales en los cuales sea importante utilizar microorganismos que posean una elevada actividad fermentativa. [1 punto]}$

El primero es la elaboración del pan, la cerveza y el vino, que se basa en la fermentación alcohólica llevada a cabo por la levadura $\textit{Saccharomyces cerevisiae}$. En condiciones anaerobias, esta levadura degrada la glucosa hasta etanol y $\text{CO}_2$:

$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \longrightarrow 2\,\text{CH}_3-\text{CH}_2\text{OH} + 2\,\text{CO}_2 + 2\ \text{ATP}$

En la panificación lo que interesa es el $\text{CO}_2$, cuyas burbujas hacen que la masa suba y quede esponjosa, y el etanol se evapora en el horno; en la cerveza y el vino lo que interesa es el etanol, mientras que el $\text{CO}_2$ se desprende o se retiene para dar la espuma.

El segundo es la elaboración del yogur y de los quesos, basada en la fermentación láctica que realizan bacterias de los géneros $\textit{Lactobacillus}$ y $\textit{Streptococcus}$. Estas bacterias transforman la lactosa de la leche en ácido láctico; la acidificación resultante desnaturaliza y precipita la caseína, lo que da al yogur su textura y su sabor característicos y permite la coagulación de la cuajada en el caso del queso. El descenso del pH actúa además como conservante, al impedir el crecimiento de microorganismos alterantes.