Ejercicio resuelto de Metabolismo celular · Biología · 2020

En relación con el ATP:

a) Explique una función del mismo en el metabolismo celular. [0,5 puntos]

b) Indique su composición química. [0,3 puntos]

c) Mencione en qué orgánulos de la célula vegetal tiene lugar su síntesis. [0,4 puntos]

d) Proporcione el nombre de dos reacciones metabólicas en las que se produce. [0,4 puntos]

e) Proporcione el nombre de los procesos celulares en los que se desarrollan esas reacciones. [0,4 puntos]

$\textbf{a) Explique una función del mismo en el metabolismo celular. [0,5 puntos]}$

El ATP actúa como intermediario energético universal de la célula, es decir, como moneda de cambio entre las rutas que liberan energía y las que la consumen.

Los enlaces entre sus grupos fosfato son ricos en energía y se hidrolizan con facilidad: al perder el último fosfato y convertirse en ADP libera unas $7{,}3$ kilocalorías por mol. Esa hidrólisis se acopla a las reacciones endergónicas y las hace posibles: la síntesis de moléculas en el anabolismo, el transporte activo a través de las membranas, la contracción muscular o el movimiento de los cilios.

El ATP se resintetiza continuamente con la energía que libera el catabolismo, de modo que el mismo ATP se recicla muchas veces al día. Su ventaja está en ser un intermediario intermedio: lo bastante energético para servir de combustible y lo bastante estable para no hidrolizarse por su cuenta.

$\textbf{b) Indique su composición química. [0,3 puntos]}$

Es un nucleótido, y como tal está formado por tres componentes: una base nitrogenada púrica, la adenina; una pentosa, la ribosa; y tres moléculas de ácido fosfórico unidas en cadena. La adenina y la ribosa forman el nucleósido adenosina, y de ahí su nombre de adenosín trifosfato.

$\textbf{c) Mencione en qué orgánulos de la célula vegetal tiene lugar su síntesis. [0,4 puntos]}$

En las mitocondrias, donde se obtiene por fosforilación oxidativa en la membrana mitocondrial interna, y en los cloroplastos, donde se obtiene por fotofosforilación en la membrana de los tilacoides. Conviene añadir que también se sintetiza ATP en el citosol, durante la glucólisis, aunque este no sea un orgánulo.

$\textbf{d) Proporcione el nombre de dos reacciones metabólicas en las que se produce. [0,4 puntos]}$

La fosforilación oxidativa y la fotofosforilación. Valdría igualmente la fosforilación a nivel de sustrato.

$\textbf{e) Proporcione el nombre de los procesos celulares en los que se desarrollan esas reacciones. [0,4 puntos]}$

La fosforilación oxidativa se desarrolla en la respiración celular, concretamente en su última etapa, la cadena transportadora de electrones. La fotofosforilación se desarrolla en la fotosíntesis, en su fase luminosa.

En ambos casos el mecanismo es el mismo, la quimiósmosis: un gradiente de protones a través de una membrana se descarga por una ATP-sintasa, que aprovecha ese flujo para fosforilar el ADP. Lo que cambia es el origen de la energía que crea el gradiente: la oxidación de las coenzimas reducidas en un caso y la luz en el otro.