CENTRO DE ALTOS ESTUDIOS PREUNIVERSITARIOS “ACADEMIA UK” NUTRICIÓN CELULAR II.-Metabolismo.Conjunto de reacciones bioquímicas que se producen en las células en la cual se degradan o se forman moléculas con la liberación y consumo de energía. Se distinguen dos fases: TEORIA UK 04 S TEMA:NUTRICIÓN CELULAR I.-Definición.-La nutrición es el conjunto de procesos fisiológicos y bioquímicos (metabolismo) que proporcionan a un organismo las sustancias y energía necesarias para cumplir con sus funciones metabólicas. 1-Catabolismo (Degradación).-Proceso por cual moléculas complejas son simplificadas a moléculas más simples, con la consecuente liberación de energía por lo que el catabolismo es una reacción ………………….. Ej. Ej. 2-Anabolismo (Biosíntesis).- Proceso por cual moléculas simples son utilizadas para formar moléculas complejas, con la consecuente liberación de energía por lo que el catabolismo es una reacción ………………….. III.-Clases De Nutrición: Dependiendo de la fuente utilizada para formar compuestos orgánicos, la nutrición se clasifica como: 1- Nutrición AUTROTOFA: Los organismos fabrican su propio alimento, utilizan compuestos inorgánicos como agua sales minerales, CO 2 para formar compuestos orgánicos La nutrición autótrofa a su vez se clasifica dependiendo de la fuente de energía empleada. FASE LUMINOSA POR FOTOSINTESIS: Cuando los organismos utilizan la luz solar como fuente de energía 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 Es característica de las plantas, cianobacterias, algas y bacterias púrpura. ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EL LA FOTOSINTESIS Energía luminosa: La luz visible tiene una longitud de onda de 400 – 700 nm. Pigmentos fotosintéticos: clorofilas, Carotenoides (carotenos y xantofilas) y ficobilinas (ficobiliproteínas: en cianobacterias y en los cloroplastos de las algas rojas). Enzimas fotosintéticas. Agua. Anhídrido carbónico. Todos los pigmentos fotosintéticos se encuentran asociados formando FOTOSISTEMAS. Cada fotosistema es un conjuntos de pigmentos capaces de absorber fotones (partículas de energía luminosa), pero solo una molécula de clorofila es capaz de transformar la energía luminosa en energía química, por esa razón se le denomina centro de reacción, (…………………..) los otros pigmentos son llamados antenas. FASE OSCURA Llamada también Llamada también fase fase Fotoquímica o termoquímica o reacción de Hill. reacción de Blackman o Captación de energía ciclo de Calvin (ciclo solar C3). Se realiza en la Se realiza en el membrana del estroma. tilacoide. Consumo de ATP y de Fotolisis del agua. NADP + H. Producción de Pasos: oxigeno. -Fijación del anhídrido Producción de ATP carbónico. (Fotofosforilación) y -síntesis del NADPH + H. Gliceraldehido fosfato. (Reducción del -regeneración de la NADPH) Ribulosa bifosfato En los vegetales los centros de reacción absorben energía luminosa en un pico máximo de 700 nm (fotosistema I-P700) y a 680 nm (fotosistema II-P680). FOTOSINTESIS BACTERIANA Las cianobacterias realizan una fotosíntesis similar a la de los vegetales superiores pero las bacterias púrpuras llevan a cabo una Fotosíntesis Anoxigenicas, en la cual no se emplea agua como donador primario de protones. La fuente de electrones puede ser el ácido sulfhídrico en la siguiente reacción: 6CO2 + 12H12S → C6H12O6 + 6H2O + 12S POR QUIMIOSINTESIS: Ejemplos: BACTERIAS FERRICAS; Ferrobacillus Oxidan Fe++ hasta Fe+++ En este caso los organismos utilizan 4FeCO3 + O2 + 6H2O→ 4 Fe(OH) + 4CO2 + energía Reacciones de oxidación para obtener BACTERIAS DEL H: Hidrogenomonas Oxidan el H2 hasta H2O: 6H2 + 2O2 + CO2→(CH2O) + 5H2O energía. es realizada por bacterias BACTERIAS NITRIFICANTES: Nitrosomonas Oxidan amonio a nitritos: 2NH4 + 302→ 2NO2 + 4H + 2H2O + energía oxidantes, sulfurosas ferricas, nitrificantes, Nitrobacter Oxida nitritos a nitratos: 2NO2 + O2→ 2NO3 + energía hidrogenionicas que oxidan compuestos de BACTERIAS SULFUROSAS: Oxidan el ácido sulfhídrico hasta azufre libre: Thiobacillus azufre hierro, amoniaco nitritos y el 2H2S + O2 → 2S + 2H2O + energía hidrogeno molecular respectivamente -1- Prof. Mcblgo. Willian Martinez F. 2-Nutrición HETEROTROFA: Los organismos emplean los alimentos fabricados por los autótrofos, es decir emplean compuestos orgánicos. Según la forma de obtener sus alimentos los heterótrofos se clasifican en: Holozoico: Obtienen sus alimentos en forma de partículas sólidas Saprobioticos: Liberan enzimas sobre la presa (al exterior) y lo degradan, absorben las sustancias nutritivas a través del plasmolema utilizado diversos medios de transporte. Si los restos son de origen animal al desintegrador se le denomina SAPROZOICO, pero si los restos son de origen vegetal, se le llama SAPROFITICO. Parásita: Viven a expensas de otro ser vivo a quien perjudican. Holofiticos: Son capaces de fabricar su propio alimento gracias a la presencia de clorofila; siempre y cuando haya estimulación de rayos luminosos de lo contrario, es capaz de consumir alimento. Mixotrofos: Son aquellos organismos que utilizan un compuesto inorgánico como fuente de energía y un compuesto orgánico como fuente de carbono (estructural). Las bacterias del género Beggiatoa requieren de condiciones de mixotrofia. UTILIZACION DE LAS GRASAS La mayor parte de las grasas suministradas en la dieta de los animales esta en forma de triacilglicéridos, los cuales se digieren en el intestino delgado. Allí se mezclan con las sales biliares y se hidrolizan a ácidos grasos libres y glicerol. El glicerol (3C) puede ingresar a la vía glucolítica para degradarse. Por otra parte, los ácidos grasos se descomponen metabolitamente por medio de reacciones enzimáticas (-Oxidación) que ocurren principalmente en el hígado, en la se suceden una serie de reacciones que incluyen deshidrogenaciones y la intervención de la Coenzima A (Co-A), se formara acetilcoenzima-A (acetil Co-A). El acetil Co-A ingresara ciclo de Krebs por la vía ya estudiada. UTILIZACION DE LAS PROTEINAS Los aminoácidos presentes en las proteínas se oxidan mediante reacciones en las cuales primero se pierde el grupo amino (reacción llamada Desaminación). Después la cadena de carbonos se metaboliza y termina entrando al ciclo de Krebs. Por ejemplo el aminoácido alanina produce por desaminación ácido Pirúvico. UTILIZACION DE CARBOHIDRATOS: tenemos las siguientes vías GLUCOLISIS (VIA DE EMBDEN MEYERHOF) Se denomina así al metabolismo de la glucosa hasta formar dos moléculas de ácido Pirúvico con la formación de 2 ATP y 2NADH. Se lleva a cabo en el citoplasma y puede ocurrir en presencia de oxigeno (aeróbica) o en su ausencia (anoxigenica). Son 11 reacciones de oxidorreducción donde participan diferentes enzimas, la enzima que regula el proceso es la fosfofructoquinasa que transforma la fructosa 6 fosfato en fructosa 1,6 difosfato. FERMENTACION: Se produce cuando el oxigeno es insuficiente o esta ausente, puede funcionar como una vía alterna en algunas células. puede ser : Láctica se lleva a cabo en las células musculares sometidas a trabajo intenso y en las bacterias lácticas; el ácido Pirúvico formado en la glicólisis se trasforma en ácido láctico empleando el NADH .es importante en la producción de queso, leche ácida y yogurt. Alcohólica: se emplea el NADH y se regenera el NAD, para trasformar el ácido Pirúvico en alcohol etílico. Importante en la industria cervecera y panificación, es realizada por levaduras (Saccharomyces cerevisiae) y bacterias alcohólicas. RESPIRACION CELULAR: Comprende la glucólisis, el Ciclo de Krebs y el sistema de trasporte de electrones y Fosforilación oxidativa, que tiene lugar en presencia de oxigeno. se realiza en las mitocondrias en las células eucarióticas y en los mesósomas de las células procarióticas. Ciclo de Krebs o Ciclo del ácido cítrico o Ciclo de los ácidos tricarboxilicos: Se realizan en la matriz mitocondrial, el ácido Pirúvico se convierte en Acetil CoA, también las grasas y los aminoácidos se degradan hasta Acetil CoA. Durante este ciclo se forman 3 NADH, 1 FADH y 1 ATP por cada molécula de Acetil CoA; además se libera CO2 que es eliminado a través de la respiración. Trasporte de electrones (Cadena respiratoria) y Fosforilación oxidativa Los electrones son trasportados por un conjunto de moléculas (flavoproteinas , Coenzimas Q, citocromos ) presentes en las crestas mitocondriales , hacia el Oxigeno que es el aceptor final , el O2 al unirse al hidrogeno forma el H2O que es eliminado en forma de vapor a través de la respiración durante este proceso se produce una fuerza capaz de la respiración ; durante este proceso se produce una fuerza capaz de producir ATP a partir de ADP + Pi Por cada NADH se forman 3 ATP y por cada FADH se forman 2 ATP. RENDIMIENTO ENERGETICO DE LA OXIDACION COMPLETA DE UNA MOLECULA DE GLUCOSA LUGAR reacción ATP o mol. Formadoras de ATP Total neto de ATP Citósol Glucólisis 2 ATP 2 NADH 2 ATP 6 ATP 1 NADH x 2 6 ATP 3 NADH x 2 1 FADH x 2 1 GTP x 2 38 ATP 18 ATP 4 ATP 2 ATP Mitocondria Ciclo Krebs Total de -2- Prof. Mcblgo. Willian Martinez F. 10. Normalmente el foton exitador, en la fotosíntesis de las plantas, llega primero en la superficie de la hoja y penetra en ella hasta su parte vascularizada y rica en células fotosintéticas llamada: a) envez de la hoja 1. Conjunto de reacciones bioquímicas que aseguran el b) haz de la hoja c) Mesofilo de la hoja. normal funcionamiento celular: d) Nervaduras a) Catabolismo b) Anabolismo e)N.A. c) Calorías d) metabolismo e) N.A. 11. Celularmente en la célula vegetal los cloroplastos 2. Proceso mediante el cuál las moléculas simples se están en estrecha cercanía a: a) Vacuolas b) Ribosomas trasforman en moléculas complejas: c) centríolo d) Núcleo a) Catálisis b) Osmosis e) Lisosomas c) Anabolismo d) Catabolismo e) N.A. 12. La abertura por donde ingresa los gases en las 3. La formación de glucógeno en el hígado a partir de hojas recibe el nombre de: a) Mesofilo b) Peciolo glucosa es un proceso llamado: c) Nervadura d) Ostiolo a) Osmosis b) Anabolismo e) Parenquima c) Catabolismo d) Difusión e) Metabolismo. 13. células que rodean a las células estomaticas son 4. Son reacciones exergonicas: llamadas: 1-Maltosa → Glucosa + Glucosa. a) Acompañantes b) clorofilianas 2-sacarosa → glucosa + fructosa. c) verdes d) Ostiolo 3-Lactosa → Glucosa + galactosa. e) cutina 4-Tributirina → Ac. Butírico + Glicerol. Son ciertas: 14. El centro de reacción esta formado por : a)1,3,4 b)2,3,4 c) solo 4 a) Clorofila a b) Clorofila b d) Solo 2 e) T.A. c) Clorofila c d) Ficobilina e) Piocianina 5. En la nutrición, al proceso de degradación de sustancias complejas, originando una liberación de 15. Son elementos que intervienen en la fotosíntesis: energía, se denomina:(UNPRG-1987) 1-Ficobilinas. a) Anabolismo b) Metabolismo 2- Protóxido de Hidrógeno. c) Alimentación d) Fermentación 3- Dióxido de Carbono e) Catabolismo. 4- Carotenoides 6- Fotosistemas. 6. Cuando la glucosa es utilizada por la célula en la 5- Energía a) 1, 2,3,6 b) 2,4,5,6 producción de ATP, referimos a un proceso : c) 1,4,5,6 d)T.A. e) N.A a) Anabólico b) Catabólico c) sinergista. d) Antagonista 16. Son factores que intervienen en el proceso de e) De nutrición. fotosíntesis: (UNPRG-1990) 7. Organismo autótrofo y heterótrofo se denomina: 1-Anhidrido carbónico. 2-Luz solar a) saprobiotico c) Mixótropo 3-Clorofila 4-Oxigeno d) sinergista. c) simbionte 5-Glucosa e) autotrofo a) 4 y 5 b) 1,2 y 3 c) 1,4, 5 d) 2 y 3 e)Todas. 8. Es considerado como un organismo Holofítico porque es capaz de ingerir alimentos y realizar fotosíntesis, 17. Las plantas verdes para que lleven a cabo el nos referimos a: proceso fotosintético necesitan: (UNPRG-1988) a) trigo 1-Agua 2-NO3 3-CO2 b) Euglena 4-Luz 5-NO 2 c) Paramecium. a) 2,4,5 b) 1,3,5 c) 3,4,5 d) Pseudomonas d) 1,3,5 e) 2,3,5 e)N.A 18. De los siguientes pigmentos. 1-Clorofilas 9. Sobre la fotosíntesis es correcto afirmar , excepto: 2- Piocianinas. a) proceso bioquimico anabolico. 3- Ficobilinas b) Conjunto de reacciones que necesitan de luz. 4-Eritrina c)Proceso exergonico que produce glucosa. 5-Carotenoides d) Su principal pigmento es la clorofila Sólo participan en la fotosíntesis: e) Ninguna anterior. a) 1,2,3 b)2,3,5 c)1,3,5 d)T.A e)Sólo 1 -3- Prof. Mcblgo. Willian Martinez F. 19. Un Fotosistema es: 27. Son características de la fase luminosa de la a) Un conjunto de clorofilas que realizan la fotosintesis. fotosíntesis, excepto: b) Un proceso ordenado de transferencia de electrones a) Se realiza en la tilacoides. en la fase luminosa. b) Ocurre la fotolisis del agua. c)Una fuente de recepción de energía durante la fase c)Se forma NADPH2 y ATP. oscura de la fotosíntesis. d) Fijación y reducción del CO2 d) Un conjunto de pigmentos donde se capta la e) N.A. energía solar. e) Un sistema bioluminicente. 28. Son organismos fotosintéticos: 1- Nitrosomonas 2- Levaduras 3- Algas. 20. Es falso respecto a la fase fotoquímica. 4- Sulfobacterias 5- Nitrobacterias. 1-Se realiza en la membrana del Tilacoide. a) 1 y 3 b) 1 y 4 c) 2 y 5 2-Se realiza en el estroma. d) 3 y 5 e) 3 y 4 3-Se forma ATP. 4-Se consume ATP. 29. La glucosa que se obtiene como resultado de la 5-Se forma poder reductor fotosíntesis al polimerizarse forma: a) 1,2,4,5 b) 3,5,1 a) Celulosa b) Almidón c) 2,4 c) Dextrina d) Glucógeno d) T.A. e) N.A e) Cutina. 21. El Fotosistema I absorbe luz de_____nm de el 30. La fase luminosa de la fotosíntesis también recibe el nombre de: Fotosistema II absorbe luz de _________nm de a) Reacción del Hill. a) 600-700 b) 700-600 b) Ciclo de Krebs c) 700-680 d) 680-700 c) Ciclo de Calvin e) N.A. d) Ciclo de Hatch-Slack e)Via de Embden – Meyer Haff 22. Un producto de la fotosíntesis es : a) Clorofila 31. Para producir una hexona a partir de la fijación de b) Anhídrido carbónico CO2 se necesita…: vueltas del ciclo de Calvin c) Oxigeno molecular a) 3. b) 4 c) 5 d) Nitratos d) 6 e) N.A. e) N.A. 23. Sobre la fase oscura de la fotosíntesis I-Formación de fosfogliceraldehido. II-Fotolisis del agua. III-Intervención de tilacoide. IV-Producción de oxígeno molecular. V-Fijación del anhídrido carbónico. Son correctos: a) I,III,V b) I,V c) II,III d) I y V e) II, IV y V 32. La glucólisis es un proceso bioquimico: a) Catabólico b) Anabólico c) Anfibólico d) De almacenamiento e) N.A. 33. La glucólisis es el proceso mediante el cual la glucosa se degrada en 2 moléculas de: a) Ácido láctico b) Pirúvato. c) Oxalacetato d) Citrato e) CO2. 24. Si a un organismo se le ofrece únicamente agua, anhídrido carbónico y sales minerales como nutrientes, 34. En la glucólisis cuando hay suficiente ………en el interior de la célula el Pirúvato pasa a la mitocondria: entonces el organismo es: a) CO2 b) O2 a)Autótrofo c) Ac. Lactico d) Ac acético b) heterótrofo e) Glucosa c) saprofito d) coprozoico 35. En el ciclo de Krebs por cada molécula de ácido e) necrófago piruvico se expulsan: a) 2 CO2 b) 3 CO2 c) 4 CO2 25. En la fase luminosa el NADP se : d) 1 CO2 e) N.A a) oxida b) gasta c) reduce d) carboxila 36. La molécula de GTP se forma en : e) descarboxila a) El ciclo de Calvin – Benson. b) El ciclo del ácido cítrico. 26. La savia, bruta esta constituida por: c)El ciclo del fósforo. a) Agua, sales inorgánicas y orgánicas. d) La glucólisis anaeróbica. b) Almidones, azucares y sust. Albuminoides. e) Ninguna anterior. c)Agua, almidones y formaldehído. d) Nitratos, sulfatos y fosfatos. 37. Por cada molécula de glucosa se genera: e) Agua y sales minerales. a) 39 ATP b) 4 ATP c) 5ATP d) 38 ATP e) N.A -4- Prof. Mcblgo. Willian Martinez F.
