Ejercicio resuelto de Metabolismo celular · Biología · 2020

Con relación al esquema siguiente:



a) ¿Cuál es el nombre de los procesos metabólicos señalados con 1, 2, 3, 4, 5 y 6? (0,9)

b) ¿Cuáles de estos procesos son catabólicos? (0,6)

c) ¿En qué orgánulo celular se producen estas reacciones y en qué compartimentos? (0,5)

$\textbf{a) ¿Cuál es el nombre de los procesos metabólicos señalados con 1, 2, 3, 4, 5 y 6? (0,9)}$

$\text{Número}$	$\text{Proceso}$
1	Descarboxilación oxidativa del piruvato
2	Beta-oxidación de los ácidos grasos
3	Ciclo de Krebs
4	Cadena respiratoria o de transporte de electrones
5	Fosforilación oxidativa
6	Transporte de sustancias a través de las membranas mitocondriales

$\textbf{b) ¿Cuáles de estos procesos son catabólicos? (0,6)}$

Son catabólicos los cinco primeros: la descarboxilación oxidativa (1), la beta-oxidación (2), el ciclo de Krebs (3), la cadena respiratoria (4) y la fosforilación oxidativa (5). En todos ellos se parte de moléculas orgánicas y se obtienen otras más sencillas mediante reacciones de oxidación, liberándose energía que la célula conserva en forma de coenzimas reducidas y de ATP.

El proceso 6 no es catabólico ni anabólico: es un proceso de transporte. No degrada ni construye nada, sino que hace pasar sustancias —el piruvato, los ácidos grasos activados, el ADP, el fosfato o el propio ATP— a través de las membranas mitocondriales, mediante transportadores y lanzaderas como la de la carnitina. Es, eso sí, imprescindible para que los otros cinco puedan funcionar.

$\textbf{c) ¿En qué orgánulo celular se producen estas reacciones y en qué compartimentos? (0,5)}$

Todas ellas se producen en la mitocondria, pero no en el mismo sitio.

$\text{Compartimento}$	$\text{Procesos}$
Matriz mitocondrial	1, la descarboxilación oxidativa; 2, la beta-oxidación; y 3, el ciclo de Krebs
Membrana mitocondrial interna (crestas)	4, la cadena respiratoria, y 5, la fosforilación oxidativa
Las dos membranas mitocondriales	6, el transporte de sustancias

El reparto no es casual: las rutas que necesitan enzimas solubles ocurren en la matriz, mientras que las que dependen de un gradiente de protones tienen que ocurrir sobre una membrana impermeable, que es la interna. Y de ahí que esa membrana esté replegada en crestas: para multiplicar la superficie disponible.