Nutrición Celular: Metabolismo y Clases de Nutrición

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
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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
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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
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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
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