Ejercicio resuelto de Metabolismo celular · Biología · 2026

El metabolismo celular es el conjunto integrado de reacciones químicas que tienen lugar en la célula y que permiten el intercambio de materia y energía con el entorno.

a) Relacione el envenenamiento por cianuro con los altos niveles de oxígeno en la sangre y de ácido láctico que aparecen tras él. [0,5 puntos]

b) Hablamos comúnmente de «fase oscura» y «fase luminosa» de la fotosíntesis, pero ¿qué queremos indicar con estas denominaciones? Justifique cuándo tienen lugar cada una en un ciclo de 24 h. [0,5 puntos]

$\textbf{a) Relacione el envenenamiento por cianuro con los altos niveles de oxígeno en la sangre y de ácido láctico que aparecen tras él. [0,5 puntos]}$

El ion cianuro es un inhibidor de la citocromo c oxidasa, el complejo IV de la cadena transportadora de electrones de la membrana mitocondrial interna. Al unirse a él bloquea la transferencia de electrones al oxígeno, que es el aceptor final.

De ahí los dos hechos que señala el enunciado. Como el oxígeno ya no se consume en la mitocondria, la sangre que vuelve de los tejidos sigue cargada de oxígeno: el organismo lo transporta con normalidad, pero las células no pueden utilizarlo, y por eso la sangre venosa aparece anormalmente oxigenada aunque los tejidos estén asfixiados.

Y como la cadena está bloqueada, no se reoxidan el NADH ni el $FADH_2$, se detiene el ciclo de Krebs y cesa la fosforilación oxidativa. La célula queda sin ATP y la única vía que le queda para obtenerlo es la glucólisis, que necesita $NAD^{+}$ libre; para regenerarlo reduce el piruvato a lactato mediante la fermentación láctica. El ácido láctico se acumula en sangre y provoca la acidosis característica del envenenamiento.

$\textbf{b) Hablamos comúnmente de «fase oscura» y «fase luminosa» de la fotosíntesis, pero ¿qué queremos indicar con estas denominaciones? Justifique cuándo tienen lugar cada una en un ciclo de 24 h. [0,5 puntos]}$

Los nombres no se refieren al momento del día, sino a si la reacción necesita luz directamente o no.

La fase luminosa es dependiente de la luz: los fotones excitan a la clorofila de los fotosistemas, se produce la fotólisis del agua y el transporte de electrones que genera ATP y NADPH. Sin luz sencillamente no ocurre. Tiene lugar en la membrana de los tilacoides.

La fase oscura, más propiamente llamada fase biosintética o de fijación del carbono, se llama así porque sus reacciones —el ciclo de Calvin— no utilizan luz de forma directa: la rubisco fija el $CO_2$ y lo reduce a materia orgánica gastando el ATP y el NADPH que ha producido la fase luminosa. Ocurre en el estroma del cloroplasto.

Por eso, en un ciclo de 24 horas, las dos fases transcurren de día y a la vez. La fase oscura no se produce de noche: depende del ATP y el NADPH de la fase luminosa, que apenas se acumulan, de modo que al faltar la luz se detiene también ella. El nombre es engañoso y de ahí que se prefiera hablar de fase biosintética.