Fosforilación Oxidativa y Glucólisis: Guía Completa y Preguntas de Examen

PREGUNTAS EXAMEN BIOQUÍMICA

1. Fosforilación Oxidativa

  1. ¿Qué conjunto de procesos se conoce con el nombre de fosforilación oxidativa?

    Indica 3 requerimientos necesarios para que una célula tenga la capacidad de realizar la fosforilación oxidativa.

    La fosforilación oxidativa está formada por dos procesos:

    • El primer proceso es exotérmico, es un balance global de la fosforilación. Formación de agua. 2H+ + 2e + ½ O2 → H2O
    • El segundo proceso es endotérmico, proceso de fosforilación del ADP y formación del ATP. ADP + Pi → ATP

    Las condiciones que tiene que haber para que se realice la fosforilación son:

    1. Tiene que haber unos transportadores de electrones y protones (proteínas transportadoras)
    2. Tiene que haber una ATP sintasa que catalice la reacción de la formación de ATP.
    3. Tiene que haber un recinto cerrado que sea impermeable a los protones para obligarlos a pasar por los sitios concretos y que no pasen libremente.

2. Glucólisis

  1. Glucólisis (fases, primera y última molécula del proceso, balance, así como el ATP y coenzimas que intervienen en la ruta) ¿Qué es? ¿Es una ruta degradativa o de síntesis? ¿Se genera o se consume energía? Explica paso a paso la primera fase de la glucólisis, describe 5 enzimas que actúan y los pasos enzimáticos de esta primera etapa partiendo de 1 ATP.

    La glucólisis es una ruta metabólica de degradación de una glucosa o fructosa. Es un conjunto de reacciones bioquímicas que tiene lugar en el citosol y que consiste en la ruptura de una molécula de glucosa o fructosa en dos moléculas de piruvato. Participan unas 10 enzimas.

    Es una ruta de obtención de energía, todos los metabolitos van desde la glucosa hasta el piruvato. (es degradativa y se obtiene energía)

    Las enzimas que actúan en cada fase son:

    • 1ª fase: hexoquinasa, fosfohexosa isomerasa, fosfofructoquinasa, aldolasa y triosa fosfoisomerasa.
    • 2ª fase: gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa, quinasa, enolasa, mutasa y piruvato quinasa.

    Esta primera fase es de activación, necesita energía para consumirla. La glucosa se convierte en dos G3-P y se gastan 2 ATP.

    Esta segunda fase es de obtención de energía o de producción, las dos moléculas de G3-P pasan a dos moléculas de piruvato, pasando de 4 ADP a 4 ATP y de 2 NAD+ a NADH.

    En cuanto a las enzimas, todas reversibles menos la quinasa y el resto están fosforiladas para que no salgan del citosol, se utilizan para:

    • La hexoquinasa pasa de glucosa a glucosa 6-fosfato, consumiendo energía.
    • La fosfohexosa isomerasa pasa de glucosa 6-fosfato a fructosa 6-fosfato.
    • La fosfofructoquinasa pasa de fructosa 6-fosfato a fructosa-1,6-bisfosfato, consumiendo energía.
    • La aldolasa rompe la molécula de fructosa 1,6-bisfosfato para dar G3-P y dihidroxiacetona fosfato.
    • La triosa fosfatoisomerasa pasa de dihidroxiacetona fosfato a G3-P.
    • La G3-P deshidrogenasa pasa de G3-P a 1,3-bisfosfoglicerato dando poder reductor.
    • La quinasa pasa del 1,3-bisfosfoglicerato a 3-fosfoglicerato, se recupera ATP (fosforilación a nivel de sustrato).
    • La mutasa interviene en el paso del 3-fosfoglicerato al 2-fosfoglicerato.
    • La enolasa forma un doble enlace liberando una molécula de agua y pasando del 2-fosfoglicerato al fosfoenolpiruvato (PEP).
    • El piruvato interviene pasando del fosfoenolpiruvato al piruvato generando ATP.

3. Fermentación Alcohólica

Haz el balance energético de ATP de la degradación de una molécula de glucosa hasta CO2 y etanol en el metabolismo anaerobio de una levadura. Explica esquemáticamente la ruta que sigue la molécula de glucosa en la fermentación alcohólica.

4. Rutas Metabólicas en la Mitocondria

Compartimentación celular. Indica los nombres de las rutas metabólicas que se llevan a cabo en las mitocondrias.

Rutas que se llevan a cabo en la mitocondria:

  • Ciclo de Krebs
  • β-oxidación de ácidos grasos
  • Fosforilación oxidativa
  • Ciclo de la urea
  • Oxidación del piruvato

5. Etapas de las Rutas Degradativas

Introducción al metabolismo. Indica cuáles son las tres etapas en las que se divide cualquier ruta degradativa y cuánta energía se libera en cada una de esas etapas.

El metabolismo es un conjunto de reacciones que se dan en los organismos vivos, se encarga de realizar el intercambio de materia y de energía. Dentro del metabolismo se diferencian dos tipos: 1. Catabolismo y 2. Anabolismo.

Las rutas metabólicas de degradación o catabolismo se diferencian en tres etapas:

  1. Primera etapa: Es la degradación de macromoléculas a monómeros, donde prácticamente no se libera energía útil.
MOLÉCULAS COMPLEJASMOLÉCULAS SENCILLAS
ProteínasAminoácidos
PolisacáridosMonosacáridos
LípidosÁcidos grasos
Ácidos nucleicosBases nitrogenadas
  1. Segunda etapa: Se libera poca energía útil, pasando de los monómeros anteriores a metabolitos intermediarios como el piruvato y el acetato.
  2. Tercera etapa: Se libera mucha energía útil, donde se pasan de metabolitos intermediarios a productos de desecho como los producidos en la respiración o en la fermentación.

6. Principios de Pauling

¿Cuáles son los principios de Pauling? ¿A qué se refieren estos principios? Enuncia los cuatro principios de Pauling.

7. Degradación de Ácidos Grasos

Degradación de ácidos grasos. Indica de forma esquemática los pasos enzimáticos necesarios para transformar una molécula de ácido graso esteárico hasta acetil-CoA siguiendo la ruta de la β-oxidación de este ácido.

Ácido graso (C16H30O2)                 C16H32O2                   palmito-CoA