Metabolismo Celular: Procesos Bioquímicos Esenciales y Generación de Energía

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Escrito el 30 de Agosto de 2025 en español con un tamaño de 6,05 KB

Metabolismo de Carbohidratos y Fermentación

a) Identificación de Componentes:
- A = Glucólisis
- 1 = NADH
- 2 = Acetil-CoA
- 3 = FADH₂
b) Ciclo de Krebs y Cadena Respiratoria:
El ciclo de Krebs ocurre en la matriz mitocondrial. El NADH y el FADH₂ generados en este ciclo son sustratos esenciales para la cadena respiratoria (o cadena de transporte electrónico mitocondrial).
c) Destino del Piruvato en Ausencia de Oxígeno:
En ausencia de O₂, el destino del piruvato es la fermentación. Existen dos tipos principales:
- Fermentación láctica: Su producto es el lactato (regenerando NAD⁺).
- Fermentación alcohólica: Sus productos son el etanol y el CO₂ (también regenerando NAD⁺).

a) Relaciones Conceptuales:
- 1-B
- 2-A
- 2-C
- 3-D
- 4-D
- 5-A
- 5-C
- 6-B
b) Fotosíntesis Oxigénica vs. Anoxigénica:
En la fotosíntesis oxigénica, el dador de electrones es la molécula de agua (H₂O), gracias a su fotólisis, lo que libera oxígeno molecular (O₂). En contraste, en la fotosíntesis anoxigénica, el dador de electrones es otra molécula distinta al agua, por lo que no hay fotólisis del agua ni liberación de O₂.
La fotosíntesis oxigénica es realizada por plantas, algas y cianobacterias, mientras que la anoxigénica es llevada a cabo por diversas bacterias (como las sulfúreas, verdes y purpúreas).

a) Procesos del Ciclo del Nitrógeno:
- A) Fijación de N₂ atmosférico
- B) Nitrificación
- C) Desnitrificación
b) Quimiosíntesis vs. Fotosíntesis:
La quimiosíntesis obtiene energía mediante la oxidación de sustratos inorgánicos, mientras que la fotosíntesis utiliza la energía lumínica. En ambos tipos de metabolismo, la energía producida se utiliza para sintetizar materia orgánica a través del ciclo de Calvin.
c) Ejemplos de Bacterias Quimiosintéticas:
- Bacterias nitrificantes
- Sulfobacterias
- Ferrobacterias
- Bacterias del hidrógeno

a) Relación Proceso-Localización:
- Anfibólica: Matriz mitocondrial
- Anabólica: Estroma del cloroplasto
- Catabólica: Citosol
- Catabólica: Membrana interna mitocondrial
b) Transporte de Iones a Través de la Membrana:
Los iones, debido a su carga, no pueden atravesar directamente la parte apolar de la bicapa lipídica de la membrana. Su paso a favor de gradiente electroquímico se realiza mediante difusión facilitada, específicamente a través de proteínas de canal.

a) Semejanzas y Diferencias:
Semejanza:
- En ambas rutas metabólicas se degrada (oxida) glucosa (sustratos orgánicos) y se obtiene energía.
Diferencias:
- La fermentación es un proceso anaerobio, la oxidación de la glucosa es incompleta y el aceptor final de electrones es una molécula orgánica.
- La respiración es un proceso aerobio, la oxidación de la glucosa es completa y el aceptor final de electrones es el oxígeno.
b) Localización Celular:
La fermentación se produce exclusivamente en el citoplasma (citosol), mientras que la respiración celular ocurre tanto en el citoplasma (glucólisis) como en la mitocondria (ciclo de Krebs y cadena de transporte de electrones).
c) Tipos de Fosforilación:
- Fotofosforilación
- Fosforilación oxidativa
- Fosforilación a nivel de sustrato

a) Definición de Metabolismo Fotoautótrofo:
El metabolismo fotoautótrofo es aquel en el que la fuente de energía es la luz y la fuente de carbono es el CO₂.
b) Transporte Acíclico vs. Cíclico de Electrones:
Transporte Acíclico:
- Intervienen los fotosistemas I y II.
- Se produce la fotólisis del H₂O.
- Se genera O₂, ATP y NADPH.
Transporte Cíclico:
- Solo interviene el fotosistema I.
- No hay fotólisis del H₂O.
- No se libera O₂.
- Solo se genera ATP, no NADPH.
c) Componentes del Ciclo de Calvin:
- 1 = CO₂
- 2 = Ribulosa-1,5-bisfosfato
- 3 = ADP y NADP⁺
- 4 = Compuesto orgánico

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