Ejercicio resuelto de Metabolismo celular · Biología · 2023

Respecto al metabolismo:

A. Indique dos diferencias entre anabolismo y catabolismo. [0,5 puntos]

B. ¿En qué proceso metabólico participa la enzima piruvato-deshidrogenasa? [0,5 puntos]

C. ¿En qué ruta metabólica participa la enzima ribulosa-(1,5)-difosfato-carboxilasa (Rubisco)? [0,5 puntos]

D. Razone con cuál de estos procesos se asocia la fosforilación oxidativa: [0,5 puntos]

- Síntesis de ATP en la mitocondria

- Fermentación de la glucosa para producir etanol

$\textbf{A. Indique dos diferencias entre anabolismo y catabolismo. [0,5 puntos]}$

$\text{Anabolismo}$	$\text{Catabolismo}$ Sintetiza moléculas complejas a partir de otras más sencillas	Degrada moléculas complejas en otras más sencillas Consume energía: gasta ATP y poder reductor	Libera energía: produce ATP y poder reductor Es un conjunto de procesos reductores	Es un conjunto de procesos oxidativos Es divergente: de unos pocos precursores se obtiene gran variedad de productos	Es convergente: sustancias muy distintas acaban en unos pocos productos comunes

$\textbf{B. ¿En qué proceso metabólico participa la enzima piruvato-deshidrogenasa? [0,5 puntos]}$

Participa en la respiración celular, dentro del catabolismo de los glúcidos, y concretamente en la etapa que enlaza la glucólisis con el ciclo de Krebs.

Se trata de un complejo multienzimático localizado en la matriz mitocondrial que cataliza la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico: le retira un carbono en forma de $\text{CO}_2$, oxida el resto reduciendo un $\text{NAD}^{+}$ y une el grupo acetilo resultante al coenzima A. El producto, el acetil-coenzima A, es el que entra en el ciclo de Krebs.

$\textbf{C. ¿En qué ruta metabólica participa la enzima ribulosa-(1,5)-difosfato-carboxilasa (Rubisco)? [0,5 puntos]}$

Participa en el ciclo de Calvin, la fase de fijación del carbono de la fotosíntesis, que transcurre en el estroma del cloroplasto y pertenece por tanto al anabolismo.

Cataliza la reacción que incorpora el $\text{CO}_2$ a la materia orgánica: lo une a la ribulosa-1,5-bisfosfato, un compuesto de cinco carbonos, y el compuesto de seis resultante se escinde de inmediato en dos moléculas de ácido 3-fosfoglicérico.

$\textbf{D. Razone con cuál de estos procesos se asocia la fosforilación oxidativa: Síntesis de ATP en la mitocondria / Fermentación de la glucosa para producir etanol. [0,5 puntos]}$

Se asocia con la síntesis de ATP en la mitocondria.

La fosforilación oxidativa consiste en obtener ATP acoplando la fosforilación del ADP al transporte de electrones a lo largo de una cadena situada en la membrana interna mitocondrial: 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 al espacio intermembranoso; el retorno de esos protones a través de la ATP sintasa es lo que fosforila el ADP.

La fermentación alcohólica, en cambio, no puede asociarse con ella: es un proceso anaerobio, sin cadena transportadora ni aceptor final de electrones externo, en el que el único ATP producido lo es por fosforilación a nivel de sustrato durante la glucólisis. La reducción del piruvato a etanol no rinde energía; su única finalidad es regenerar el $\text{NAD}^{+}$ para que la glucólisis pueda continuar.