Ejercicio resuelto de Metabolismo celular · Biología · 2026

El ATP es la «moneda energética» principal de la célula: una célula humana utiliza y regenera su suministro total de ATP aproximadamente cada 1 o 2 segundos.

Contestar el apartado a) y dos más, a elegir entre los apartados b), c) y d):

a) Elabore una tabla con los diferentes tipos de organismos desde el punto de vista nutricional. Para cada uno, indique: la fuente principal de carbono, la fuente de energía y los donadores de electrones característicos. Finalmente, dé algún ejemplo de cada uno de estos tipos. [1,5 puntos]

b) Defina el concepto de coenzima. [0,25 puntos]

c) ¿Qué nombre recibe el proceso a través del cual se sintetiza el ATP en las crestas mitocondriales durante la respiración celular? [0,25 puntos]

d) A partir del esquema siguiente, indique qué nombre reciben el grupo de procesos A y el grupo de procesos B. [0,25 puntos]

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Elabore}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{tabla}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{diferentes}}\mathbf{\text{tipos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{organismos}}\mathbf{\text{desde}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{punto}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{vista}}\mathbf{\text{nutricional.}}\mathbf{\text{Para}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{uno,}}\mathbf{\text{indique:}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{fuente}}\mathbf{\text{principal}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{carbono,}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{fuente}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{energ}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{donadores}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{electrones}}\mathbf{\text{caracter}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{sticos.}}\mathbf{\text{Finalmente,}}\mathbf{\text{d}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{alg}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{ejemplo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{uno}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{estos}}\mathbf{\text{tipos.}}\mathbf{\text{[1,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

La clasificación nutricional combina tres criterios independientes: de dónde se saca el carbono (autótrofos si es el $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$, heterótrofos si es la materia orgánica), de dónde se saca la energía (fotótrofos si es la luz, quimiótrofos si es una reacción química) y qué molécula cede los electrones (litótrofos si es inorgánica, organótrofos si es orgánica).

Tipo	Fuente de carbono	Fuente de energía	Donador de electrones	Ejemplos Fotolitótrofos (fotoautótrofos)	$\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$	Luz	Inorgánico: ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$, ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}$	Plantas, algas, cianobacterias, sulfobacterias verdes Fotoorganótrofos (fotoheterótrofos)	Materia orgánica	Luz	Orgánico: ácidos, alcoholes	Bacterias purpúreas no del azufre Quimiolitótrofos (quimioautótrofos)	$\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$	Oxidación de compuestos inorgánicos	Inorgánico: $\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3$, ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}$, $\mathrm{F}{\mathrm{e}}^{2+}$	Nitrosomonas, Nitrobacter, ferrobacterias Quimioorganótrofos (quimioheterótrofos)	Materia orgánica	Oxidación de compuestos orgánicos	Orgánico: glucosa y otros	Animales, hongos, protozoos, la mayoría de las bacterias

De los cuatro, los dos autótrofos son los únicos capaces de incorporar carbono inorgánico a la biosfera, y de ellos depende todo lo demás.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Defina}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{concepto}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{coenzima.}}\mathbf{\text{[0,25}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Una coenzima es una molécula orgánica pequeña, no proteica, que se une de forma reversible a un enzima y es imprescindible para su actividad, porque transporta de una reacción a otra electrones, protones o grupos químicos.

La parte proteica se llama apoenzima y el conjunto activo, holoenzima. Muchas coenzimas derivan de vitaminas hidrosolubles: el NAD y el NADP de la niacina, el FAD de la riboflavina, la coenzima A del ácido pantoténico.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{nombre}}\mathbf{\text{recibe}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{trav}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{s}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{cual}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{sintetiza}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{ATP}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{crestas}}\mathbf{\text{mitocondriales}}\mathbf{\text{durante}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{respiraci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{celular?}}\mathbf{\text{[0,25}}\mathbf{\text{puntos]}}$

La $\mathbf{\text{fosforilaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{oxidativa}}$.

Se produce en la membrana interna de la mitocondria, plegada en crestas para aumentar la superficie. La cadena de transporte electrónico bombea protones al espacio intermembranoso y crea un gradiente electroquímico; al volver los protones al interior a través de la ATP-sintasa, la energía de ese gradiente se emplea en unir el ADP con el fosfato. Es el mecanismo quimiosmótico que propuso Mitchell.

$\mathbf{\text{d)}}\mathbf{\text{A}}\mathbf{\text{partir}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{esquema}}\mathbf{\text{siguiente,}}\mathbf{\text{indique}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{nombre}}\mathbf{\text{reciben}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{grupo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{procesos}}\mathbf{\text{A}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{grupo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{procesos}}\mathbf{\text{B.}}\mathbf{\text{[0,25}}\mathbf{\text{puntos]}}$

En el esquema, la flecha superior va de moléculas complejas a moléculas simples y libera la energía que carga el ATP; la inferior hace lo contrario y consume ese ATP.

$\text{Grupo de procesos A}=\mathbf{\text{catabolismo}}$

$\text{Grupo de procesos B}=\mathbf{\text{anabolismo}}$

Los dos juntos constituyen el metabolismo, y el ciclo ADP-ATP del centro es lo que los acopla: el catabolismo es degradativo y exergónico, el anabolismo es de síntesis y endergónico, y el ATP hace de moneda que transfiere la energía de uno a otro.