PARA ESTUDIAR

1.En menos de 25 palabras, defina los siguientes términos:

a. Energía libre de Gibbsb. Autótrofoc. Heterótrofod. Quimiotrofoe. Fototrofof. Metabolismog. Catabolismoh. Anabolismoi. Poder reductorj. Glucólisisk. Fermentación alcohólical. Fermentación lácticam. Ciclo de Krebsn. Cadena Transportadora de electroneso. Fosforilación a nivel de sustratop. Fosforilación oxidativaq. Potencial de oxido-reducción estándar

2. Para estudiar la vía glucolítica se han empleado compuestos marcados con 14C radiactivo. Muestre como resultaría marcado el piruvato, si la glucólisis comenzara con cada uno de los siguientes compuestos:

a. Glucosa 14C en el C3b. Gliceraldehído 14C en el C2

3. El ATP es un modulador importante de la regulación metabólica ¿Qué efecto tiene el incremento en los niveles de ATP sobre cada una de las siguientes enzimas?

a. Piruvato cinasab. Fosfofructoquinasac. Hexocinasa

4. Escriba la reacción neta para cada uno de los siguientes procesos

a. Glucosa → 2 piruvatob. Glucosa 2 → lactatoc. Glucosa → 2 Etanol

5. Compare estos procesos en términos de las siguientes características:a. Producto finalb. Rendimiento de ATPc. Rendimiento de NADH

6. Describa las diferencias estructurales y funcionales entre NADH y NADPH

7.¿ Cuales son las enzimas que regulan el ciclo de Krebs y por qué factores son regulables?

8. ¿Cuales son los productos de Ciclo del ácido cítrico?

9. La piruvato deshidrogenasa y la α cetoglutarato deshidrogenasa son complejos multienzimáticos los cuales requieren múltiples coenzimas y varias reacciones que catalizan la conversión del piruvato y α cetoglutarato, respectivamente, a sus productos. Los mecanismos de estas conversiones enzimáticas son muy similares. Sugiera una razón para esta observación.

10. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones acerca de la respiración mitocondrial SON VERDADERAS?

a. Los trasportadores que participan en el transporte de electrones se encuentran en el citoplasma de la célula.

b. El NADH + H+es un agente reductor mas potente que el FMNH2

c. El aceptor final de electrones es el O2

d. Los trasportadores de electrones están acomodados en orden creciente de afinidad electrónica.

e. Los átomos de Fe+ de los citocromos actúan como aceptores de electrones.f. El FADH2 puede transferir uno o dos electrones a un aceptor.g. Durante el transporte de electrones, los protones son bombeados desde la matriz

mitocondrial interna hacia el otro lado dela membrana.

11. ANOTE EN EL PARÉNTESIS UNA F SI EL ENUNCIADO ES FALSO Y UNA V SI ES VERDADERO. SI ES FALSO EXPLIQUE POR QUE.

a. La piruvato deshidrogenasa cataliza la formación de Acetil CoA a partir de lactato.

( )b. El citosol es el sitio intracelular que en eucariontes contiene los enzimas necesarios para efectuar el ciclo de Krebs y la cadena trasportadora de electrones.( )c. La glucoquinasa cataliza el paso crítico “cuello de botella” de la glucólisis ( )d. El ciclo de Krebs no es dependiente de oxígeno ( )e. Bajo condiciones de anaerobiosis la vía glucolítica puede llevar a la formación de lactato pero no de etanol ( )f. El potencial de oxido reducción se define como la capacidad que tiene una sustancia para generar un compuesto de alta energía.( )g. La carga energética puede influir en el control de varias rutas metabólicas ( )h. El aparato molecular para la respiración aeróbica ( cadena transportadora de electrones) solo se encuentra en células eucariontes. ( ).i. La relación P/O (ATP/O) para FADH2 en mitocondrias es de 3 ( ).j. El coeficiente respiratorio se define como la relación entre ATP producidos/moléculas de oxígeno consumidas ( )

12. ¿Qué es un agente desacoplante?13. Explique brevemente en que consiste la fosforilación oxidativa.¿Cuál es el orden de los componentes de la cadena trasportadora de electrones?¿Con base a que característica esta dado el mismo?.Haga un esquema que indique los sitios de fosforilación.

23. ¿Como se explica el acoplamiento del transporte de electrones con la fosforilación oxidativa?

24. De los compuestos que siguen, ¿Cuáles pueden servir como precursores de una gluconeogénesis neta?

a. Piruvato b. Lactato c. Acetato d.Alanina e. Acetoacetato25. De las enzimas que siguen ¿cuáles operan durante la glucólisis pero no en la gluconeogénesisa. triosa fosfato isomerasa b. fosfofructoquinasa c. aldolasa d. piruvato quinasae.gliceraldehido 3 fosfato deshidrogenasa26 . Es la vía metabólica que lleva a la síntesis de glucosa a partir de compuestos que no son carbohidratos:

a. Glucogenogénesis b.Vía de las pentosas c. Gluconeogénesis d.Fotosíntesis e.Glucólisis

27. Son productos de la vía de las pentosas en su rama oxidativa:a. Acetil CoA y NADH + H+ b. Ribulosa 5 fosfato , NADPH + H+ y CO2

c. Acetil CoA , FADH2 y NADH + H+ d. Acetaldehído y CO2

28. La vía de las pentosas en su rama no oxidativa se relaciona a través de sus productos con:a. beta oxidación b. ciclo de Krebs c.Glucólisis d.Gluconeogénesis

e. Cadena transportadora de electrones

29. Haga un cuadro sinóptico en donde se indique lo siguiente sobre glucólisis, ciclo de Krebs, cadena trasportadora de electrones, vía de las pentosas rama oxidativa y no oxidativa y gluconeogénesis: a) función biológica o productos finales, b) localización intracelular, c) enzimas que regulan la vía y d) factores que regulan a estas enzimas clave, d) la relación que existe entre todas y cada una de estas rutas metabólicas.

PARA EL CUADERNO DE TAREASGLUCOLISIS

14. El fluoruro inhibe a la enolasa reaccionando con Mg2+ formando un precipitado de MgFPO3 . ¿Qué intermediario metabólico podría acumularse cuando el fluoruro se adiciona a un extracto libre de células ( cell-free extract)* capaz de llevar a cabo la glucólisis ?

15. ¿Qué intermediario metabólico se acumularía en un extracto libre de células capaz de efectuar la glucólisis si se inhibiera a la lactato deshidrogenasa?

16. Una enzima que se encuentra enlazada a la membrana plasmática de células microbianas y que hidroliza ATP (ATPasa), tiene una actividad anormalmente alta. ¿De que manera esta actividad afecta la velocidad de la glucólisis?

17. ¿Como podría afectar una baja concentración de Mg2+ la velocidad de la glucólisis?

18. El Iodoacetato ( I-CH2-COO2- ) es un potente inhibidor de gliceraldehído 3 fosfato

deshidrogenasa.a) ¿Que reacción química ocurre entre el iodoacetato y la enzima?b) ¿Qué intermediario metabólico podría acumularse si el iodoacetato es

adicionado a un extracto libre de células capaz de llevar a cabo la glucólisis?

19. Si la glucosa es marcada con el isótopo radiactivo 14C en el átomo de C-1 e incubada en un extracto libre de células capaz de llevar a cabo la glucólisis, en que átomo de C del piruvato aparecerá el 14C ?

20. Fue encontrado que cierta persona es incapaz de llevar a cabo ejercicio intenso por tiempos prolongados. Un análisis de sus enzimas glucolíticas reveló que todas excepto la fosfoglicerato mutasa estuvieron presentes en concentraciones normales.

a) ¿ Como puede ser afectado el metabolismo energético en las células que tienen bajos niveles de esta enzima ?.

b) ¿Como se afectaría la producción de lactato en la ausencia de esta enzima?

21.Las levaduras pueden crecer tanto aeróbica como anaeróbicamente en glucosa. Explique por qué la velocidad de consumo de glucosa disminuye cuando las levaduras que se han mantenido bajo condiciones anaeróbicas son expuestas al oxígeno.

22. El ácido cianhídrico (HCN) bloquea la transferencia de electrones del citocromo c al oxígeno. Si la concentración de ADP incrementa como resultado de esto, ¿qué efecto podría tener el envenenamiento con HCN en los niveles sanguíneos de fructosa 1,6 bifosfato?

CICLO DE KREBS

23.¿ Cual sería el destino del 14CH3 marcado radiactivamente en el acetil CoA después de dos vueltas del ciclo del ácido cítrico.(asuma que el acetil CoA entra únicamente en la primera vuelta)?

24. Ciertas plantas venenosas producen fluoro acetato, el cual es un inhibidor del ciclo de Krebs. Explique por qué

25. Calcule el número de moléculas de ATP generadas en las siguientes reacciones. Asuma que todas las moléculas de NADH y FAH2 son oxidadas para generar ATP y que todo el piruvato es convertido a acetil CoA.a) Piruvato → Ciclo del acido cítrico → 3CO2

b) Acetil CoA → Ciclo del àcido cítrico → 2CO2

c) Piruvato → Ciclo del ácido cítrico → succinatod) Gliceraldehido 3 fosfato → Glucólisis → Ciclo de Krebs → 3CO2

FOSFORILACION OXIDATIVA

26. El cianuro de hidrógeno (HCN) bloquea la transferencia de electrones de citocromo c a oxígeno . Si la concentración de ADP incrementa como resultado de esto, que efecto tiene el envenenamiento por HCN en los niveles de fructosa 1,6 bifosfato?

27.Cuando el ascorbato actúa como sustrato en la cadena respiratoria, es oxidado pasando dos electrones a citocromo c. ¿Cuántas moléculas de ATP pueden ser sintetizadas por la oxidación de una molécula de ascorbato?

29. calcule el ΔG°´ para los siguientes pasos de transferencia de electrones. ¿Es suficiente la energía liberada para la síntesis de ATP?

a. NADH CoQb. FADH2 CoQc. Cit c cit ad. CoQH2 2 cit ce. FMNH2 CoQ

30. De los siguientes pares de transportadores de electrones, señale ¿Cuál es el mejor agente reductor?

a. NADH : FADH2

b. FADH2 : CoQH2

c. Cit a/a3 : cit cd. Cit b : CoQH2

e. H2O : NADH

31. Cuando se añade citocromo c reducido puro a mitocondrias cuidadosamente preparadas junto con ADP, Pi Antimicina y oxigeno, el citocromo c se oxida y se forma ATP, con una relación P/O próxima a 1.

a. Indique el flujo probable de los electrones en ese sistemab. ¿Por qué se añade antimicina A?c. ¿Qué información aporta este experimento acerca de la localización de los

lugares de acoplamiento de la fosforilación oxidativa?d. Escriba una ecuación equilibrada para la reacción global

GLUCONEOGENESIS Y VÍA DE LAS PENTOSAS

Explique los efectos de cada uno de los siguientes compuestos en la gluconeogénesis: a) incremento de la concentración de AMP, b) disminución de la concentración de acetil CoA, c) incremento de la concentración de fructosa 2, 6 bifosfato, d) fosforilación de fosfofructoquinasa 2, e) incremento de la concentración de fructosa 6 fosfato, f) fosforilación de fructosa, 2,6, bifosfatasa

En muchas clases de tejido, una de las primeras respuestas al daño celular es un rápido incremento en el nivel de las enzimas involucradas en la vía de las pentosas fosfato. Diez días después de una herida, el tejido del corazón tiene los niveles de glucosa 6 fosfato deshidrogenasa y 6 fosfogluconato deshidrogenasa de 20 a 30 veces mas alto de lo normal, mientras que los niveles de las enzimas glucolíticas se encuentran de 10 a 20 % de lo normal. Sugiera una explicación.