Ejercicio resuelto de Metabolismo celular · Biología · 2023

B.3 (2 puntos). Respecto al metabolismo de los seres vivos:
a) Identifique a qué proceso metabólico corresponde cada una de las siguientes reacciones generales e indique para cada una de ellas si se puede realizar en ausencia de oxígeno (1 punto).
1. $\text{Glucosa}+2\text{ADP}+2{\text{P}}_i+2{\text{NAD}}^{+}\to 2\text{Piruvato}+2\text{ATP}+2\text{NADH}$
2. $\text{Piruvato}+\text{NADH}\to \text{Lactato}+{\text{NAD}}^{+}$
3. $\text{Acetil-CoA}+\text{ADP}+{\text{P}}_i+3{\text{NAD}}^{+}+\text{FAD}\to \text{CoA}+2{\text{CO}}_2+\text{ATP}+3\text{NADH}+{\text{FADH}}_2$
4. $\text{Piruvato}+\text{NADH}\to \text{Etanol}+{\text{CO}}_2+{\text{NAD}}^{+}$
b) Indique cómo se denomina la ruta de degradación de los ácidos grasos. Cite los productos de esta ruta y en qué compartimento subcelular ocurre (1 punto).

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Identifique}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{metab}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{lico}}\mathbf{\text{corresponde}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{siguientes}}\mathbf{\text{reacciones}}\mathbf{\text{generales}}\mathbf{\text{e}}\mathbf{\text{indique}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ellas}}\mathbf{\text{si}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{puede}}\mathbf{\text{realizar}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{ausencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ox}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{geno}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{punto).}}$

$\text{N.º}$	$\text{Proceso}$	$\text{¿Sin ox}\acute{\text{ı}}\text{geno?}$
1	Glucólisis o vía de Embden-Meyerhof, en el citosol	Sí, no requiere oxígeno
2	Fermentación láctica, en el citosol	Sí, es exclusivamente anaerobia
3	Ciclo de Krebs, en la matriz mitocondrial	No: depende de que la cadena respiratoria reoxide los coenzimas
4	Fermentación alcohólica, en el citosol	Sí, es exclusivamente anaerobia

Conviene precisar el caso 3. El ciclo de Krebs no usa oxígeno en ninguna de sus reacciones, pero sí lo necesita de forma indirecta: sin oxígeno la cadena respiratoria se detiene, el NADH y el ${\text{FADH}}_2$ no se reoxidan y el ciclo se para por falta de coenzimas oxidados. Por eso se considera un proceso aerobio.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{denomina}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{ruta}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{degradaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{los}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cidos}}\mathbf{\text{grasos.}}\mathbf{\text{Cite}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{productos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{esta}}\mathbf{\text{ruta}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{compartimento}}\mathbf{\text{subcelular}}\mathbf{\text{ocurre}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{punto).}}$

La ruta se denomina $\beta$-oxidación, también llamada hélice de Lynen porque cada vuelta repite las mismas cuatro reacciones sobre una cadena dos carbonos más corta.

Sus productos son tres: acetil-CoA, una molécula por cada dos carbonos separados, que se incorpora al ciclo de Krebs; NADH; y ${\text{FADH}}_2$, coenzimas reducidos que ceden sus electrones a la cadena respiratoria.

Ocurre en la matriz mitocondrial. Los ácidos grasos se activan antes en el citosol como acil-CoA y entran a la matriz mediante la lanzadera de la carnitina. En los eucariotas también se realiza $\beta$-oxidación en los peroxisomas, en particular la de los ácidos grasos de cadena muy larga.