Glucólisis - Respuestas

1. La glucosa puede ser :
- almacenada en forma de polisacáridos o de sacarosa
- oxidada a piruvato obteniéndose ATP (Glucólisis)
- oxidada por la ruta de las pentosas fosfato para obtener ribosa 5- fosfato y NADPH (fosfogluconato)

2. Los organismos fotosintéticos forman glucosa reduciendo el CO2 atmosférico a triosas que acabarán convirtiéndose en glucosas.
Las células no fotosintéticas fabrican glucosa a partir de precursores más sencillos de tres o cuatro átomos de carbono mediante un proceso que recibe el nombre de gluconeogénesis

3. C6H12O6 + 6O2 --> 6CO2 + 6H2O +Energía

4. En condiciones aeróbicas consta de 4 pasos :

• 1. Glucólisis
• 2. Procesamiento del Piruvato
• 3. Ciclo de Krebs
• 4. Transporte de electrones y fosforilación oxidativa

En condiciones anaeróbicas consta de 2 pasos:

• 1. Glucólisis
• 2. Fermentación

5. Es una ruta catabólica (proceso que engloba una serie de reacciones catalizadas enzimáticamente), a través de la cuál se degrada un molécula de glucosa para obtener dos moléculas de piruvato.

6. En el citosol

7. Es la degradación anaeróbica de la glucosa u otros nutrientes orgánicos para obtener energía en forma de ATP.

8. En su regulación y en el destino del piruvato formado.

9. Tiene dos fases:
- Fase preparatoria. Consta de 5 pasos:

1. Fosforilación de la glucosa

• La glucosa es fosforilada en el grupo hidroxilo en C-6, formándose D-glucosa-6- fosfato
• El ATP es el dador de fosforilo
• Es irreversible
• Está catalizada por la HEXOQUINASA,enzima que cataliza la transferencia del grupo fosforilo terminal del ATP a algún nucleófilo aceptor, en este caso una D-glucosa. Es una subclase de la transferasa. Necesita Mg2+ para realizar su actividad ya que el sustrato del enzima no es el ATP4- sino el complejo MgATP2-.

2. Conversión de la glucosa 6- fosfato en fuctosa 6- fosfato

•  Es reversible. Transcurre en cualquiera de las dos direcciones
•  Está catalizada por la FOSFOHEXOSA ISOMERASA (FOSFOGLUCOSA ISOMERASA)

3. Fosforilación de la D-fructosa 6-fosfato

•  La D-fructosa 6- fosfato es fosforilada en C-1, formándose D-fructosa 1,6-bifosfato
•  El ATP es el dador de fosforilo
•  Es irreversible
•  Está catalizada por la FOSFOFRUCTOQUINASA-1 (PFK-1), que además es un regulador. La actividad del PFK-1 aumenta siempre que se agota el suministro de ATP en las células o cuando existe un exceso de los productos de rotura del ATP, es decir ADP y el AMP
•  Es inhibido a partir de una determinada concentración de ATP.

4. Rotura de la fructosa 1,6-bifosfato

•  La D-fructosa 1,6-bifosfato se descompone en dos moléculas de tres carbonos:

                - La dihidroxiacetona fosfato, una cetosa
                - Gliceraldehido 3- fosfato, una aldosa

•  Es reversible
•  Está catalizada por la FRUCTOSA 1,6-BIFOSFATO ALDOLASA.

5. Interconversión de las triosas fosfato

•  La dihidroxiacetona fosfato se isomeriza a una segunda molécula de gliceraldehído 3-fosfato
•  Es catalizada por la TRIOSA FOSFATO ISOMERASA

- Fase de beneficios. Consta de 5 pasos:

6. Oxidación del gliceraldehido 3-fosfato a 1,3-bifosfoglicerato.

•  Cada molécula de gliceraldehído 3-fosfato es fosforilada formando 1,3-bifosfoglicerato
•  Se usa fosfato inorgánico, no ATP, como dador de fosforilo.
•  Es catalizada por la GLICERALDEHIDO 3-FOSFATO DESHIDROGENASA

7. Transferencia de fosforilo desde el 1,3-bifosfoglicerato al ADP.

•  Es reversible, tiene una energía libre positiva.
•  Esta catalizada por la FOSFOGLICERATO QUINASA. Se encarga de transferir el gupo fosforilo de alta energía desde el grupo carboxilo del 1,3-bifosfoglicerato al ADP, lo que conlleva la formación de ATP y 3-fosfoglicerato.

8. Conversión del 3-fosfoglicerato en 2-fosfoglicerato

•  Es reversible,tiene una energía libre positiva.
•  Está catalizada por la FOSFOGLICERATO MUTASA. Se realiza un desplazamiento del grupo fosforilo entre C-2 y C-3 del glicerato. Se necesita Mg2+ .Tiene lugar en dos pasos. Un grupo fosforilo inicialmente unido a un residuo de His de la mutasa es transferido al grupo hidroxilo en C2 del 3-fosfoglicerato, formando 2,3-bifosfoglicerato(2,3-BPG). A continuación se transfiere el fosforilo en C-3 al mismo residuo de His del enzima, produciendo 2-fosfoglicerato y regenerando el enzima fosforilado.

9. Deshidratación del 2-fosfoglicerato a fosfoenolpiruvato (PEP)

•  Es reversible, tiene una energía libre positiva.
•  Es catalizado por la ENOLASA, que se encarga de eliminar una molécula de agua

10. Transferencia del grupo fosforilo desde el fosfoenolpiruvato al ADP

•  Es irreversible tiene una energía libre estándar negativa y grande
•  Es catalizada por la PIRUVATO QUINASA, que requiere K+ , Mg2+, Mn2+.El producto PIRUVATO aparece en primer lugar en su forma enol y acontinuación se tautomeriza de forma no enzimática para dar la forma ceto que es la que predomina a PH7

10. En la fase preparatoria

11. En la fase de beneficios

12. De moléculas de ATP

13. Dos moléculas de ATP


14. El rendimiento es de dos moléculas de ATP que surgen de la fosforilación de dos moléculas de ADP y dos de NADH por molécula de glucosa.

15. Podemos destacar tres:
- La degradación del esqueleto carbonado
- La fosforilación del ADP a ATP a nivel de sustrato usando el compuesto fosfato formado durante la glucólisis.
- La transferencia de un ion hidruro al NAD+ , formando NADH. Se le añaden dos electrones y un protón.

16. Dos rutas catabólicas:
- En organismos o tejidos aeróbicos, en condiciones aeróbicas, el piruvato se oxida, perdiendo su grupo carboxilo en forma de CO2, dando lugar al grupo acetilo del acetil-coenzima A, que es oxidado a CO2 a través del ciclo del ácido cítrico.

- En condiciones anaeoróbicas, tenemos dos casos:
      i. FERMENTACIÓN DEL ÁCIDO LÁCTICO, reducción del piruvato a lactato.
      ii. FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA, el piruvato se convierte en etanol y CO2.

17. Se regula en el paso 3 mediante una enzima que se llama FOSFOFRUCTOCINASA. A partir de una determinada concentración de ATP, la enzima es inhibida y el proceso se detiene. Si las concentraciones de ATP son altas, no es necesario producir más ATP.

18. Las ecuaciones parciales son:

Glucosa + 2NAD+  2 piruvato + 2NADH + 2H+ exergónica

2ADP + 2Pi  2ATP +2H2O endergónica

La ecuación global es :

Glucosa + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi  2 piruvato + 2NADH + 2H+ +2ATP +2H2O exergónica

19. Son enzimas que catalizan la misma reacción pero están codificadas por genes distintos.

Glucólisis - Preguntas

1. ¿A qué se destina la glucosa en plantas y animales?
2. ¿los organismos que no tienen acceso a la glucosa cómo la fabrican?
3. ¿Cuál es la reacción de oxidación de la glucosa?
4. ¿de cuántos pasos consta la oxidación de la glucosa?
5. ¿Qué es la glucólisis?
6. ¿Dónde tiene lugar la glucólisis?
7. ¿qué es la fermentación?
8. ¿En qué se diferencian los procesos de la glucólisis en unas especies a otras?
9. ¿cuántas fases tiene la glucólisis?
- Nombre de la fase y reacciones que la componen
- Descripción de la reacción, nombre del reactivo y del producto que interviene
- Si es reversible o no
- Nombre de la enzima que la cataliza
10. ¿en qué fase se consume energía?
11. ¿en qué fase se genera energía?
12. ¿de dónde se obtiene la energía?
13. ¿cuántas moléculas de ATP se consumen?
14. ¿cuál es el rendimiento energético de todo el proceso?
15. ¿qué reacciones podríamos destacar en este proceso?
16. ¿el piruvato formado cuántas rutas puede seguir?
17. ¿cómo se regula la glucólisis?
18. ¿cuál es la ecuación global de la glucólisis?¿es endergónica o exergónica?
19. ¿Qué són las isoenzimas?

Vuelo JK5022

Tal día como hoy hace ya 5 años, el vuelo JK5022 sufrió el accidente en el que murieron 153 personas.
Fue la experiencia más triste que he vivido a lo largo de mis 14 años trabajando en Spanair. Un abrazo para las familias y amigos de los fallecidos, para los supervivientes, para los compañeros y en general para todos lo que sufrieron y sufren aún hoy por lo sucedido.
http://es.wikipedia.org/wiki/Vuelo_5022_de_Spanair

Buñuelos de patata

Una de mis aficiones....me encanta cocinar. ¡Gracias Mama!

Y hoy me animo pese a ser ya muy tarde a hacer unos buñuelos de patata.

¿qué ingredientes necesitas?

• 1 patata
• 1 huevo
• 100 gramos azúcar
• 150 gramos harina
• 1 sobre de levadura
• 1 chorrito de aceite

¿cómo lo tienes que elaborar?

1. Hervir la patata
2. Una vez que esté hervida, añadirle el azúcar y mezclar. Tiene que quedar como una papilla
3. Añadir el huevo y el aceite y mezclar.
4. Añadir la harina hasta que la masa permita moldearse. ¡Ojo! No hay que pasarse de harina, la justa para poner generar un rosco que se medio mantenga. 
5. Poner a calentar en una sartén aceite, y cuando esté muy caliente empezar a freir cada buñuelo.

Listo!

Estados de oxidación del carbono

Vamos a calcular los números de oxidación del carbono, pero antes tenemos que recordar que:

• El Oxígeno tiene número de oxidación -2 al reaccionar con el carbono por ser más electronegativo.
• El Hidrógeno tiene números de oxidación +1 cuando interacciona con el carbono porque es menos electronegativo
• El grupo alcohol -OH tiene número de oxidación -1
• El Carbono cuando reacciona con carbono tiene número de oxidación 0, ya que la electronegatividad de ambos es la misma.

Para hallar los números de oxidación tenemos que realizar un cálculo matemático que consiste en sumar el producto que sale de multiplicar el número de átomos de cada elemento por su correspondiente número de oxidación y esto nos tiene que dar la carga del compuesto, que si no es un anión o un catión es 0.

Analicemos pues cada caso:

• Metano CH4

         Tenemos 1 átomo de Carbono : 1*x = x

         Tenemos 4 átomos de Hidrógeno : 4*(+1)=4

         Carga total: 0

 x + 4  = 0 

x = -4

• Alcanos  R-CH2-CH3

         Tenemos 1 átomo de Carbono : 1*x = x

         Tenemos 3 átomos de Hidrógeno : 3*(+1)=3

         Y una interacción carbono - carbono que deja el compuesto sin carga : carga total 0

 x + 3  = 0 

x = -3

• Alquenos  R-CH2=CH2

         Tenemos 1 átomo de Carbono : 1*x = x

         Tenemos 3 átomos de Hidrógeno : 2*(+1)=2

         Y una interacción carbono = carbono que deja el compuesto sin carga : carga total 0

 x + 2  = 0 

x = -2

    

• Alcoholes  R-CH2-CH2OH

          Tenemos 1 átomo de Carbono : 1*x = x

          Tenemos 2 átomos de Hidrógeno : 2*(+1)=2

          Tenemos 1 grupo OH: 1*(-1) = -1

          Y una interacción carbono - carbono que deja el compuesto sin carga : carga total 0

 x + 2 - 1  = 0 

x = -1

• Aldehido R-CH2-CO-H

          Tenemos 1 átomo de Carbono : 1*x = x

          Tenemos 1 átomo de Oxígeno: 1*(-2) = -2

          Tenemos 1 átomo de hidrógeno: 1* (+1) = 1

          Y una interacción carbono - carbono: carga total 0

 x -2 +1 = 0 

x = +1

• Cetona R-CH2-CO-CH3

          Tenemos 1 átomo de Carbono : 1*x = x

          Tenemos 1 átomo de Oxígeno: 1*(-2) = -2

          Y dos interacciones carbono - carbono: carga total 0

 x -2  = 0 

x = +2

• Acido carboxílico R-CH2-COOH

          Tenemos 1 átomo de Carbono : 1*x = x

          Tenemos 1 átomo de Oxígeno: 1*(-2) = -2

          Tenemos 1 grupo OH: 1*(-1) = -1

          Y una interacción carbono - carbono: carga total 0

 x -2 -1  = 0 

x = +3

• Dióxido de carbono CO2

          Tenemos 1 átomo de Carbono : 1*x = x

          Tenemos 2 átomo de Oxígeno: 2*(-2) = -4

           Carga total: 0

 x -4  = 0 

x = +4

Bases del Metabolismo - Respuestas

1. Carbono,Nitrógeno y oxígeno
2. Según la forma química a través de la que obtienen carbono del medio, los organismos vivos se dividen en dos grupos:

• 1. AUTÓTROFOS
• 2. HETERÓTROFOS

3. Las diferencias son:

AUTÓTROFOS	HETERÓTROFOS
Utilizan dióxido de carbono del medio para construir sus biomoléculas orgánicas, generando algunos de ellos en el proceso, oxígeno a partir del agua.	Utilizan moléculas orgánicas complejas, como por ejemplo la glucosa, y que son productos de los autótrofos, devolviendo en el proceso, dióxido de carbono y agua.
Bacterias fotosintéticas y plantas superiores	Todos los demás
Son autosuficientes	No son autosuficientes. Para subsistir necesitan productos de otros organismos.
Obtienen su energía a partir de la luz solar.	Obtienen su energía de la degradación de nutrientes orgánicos producidos por los autótrofos

4. Para la síntesis de aminoácidos, nucleótidos y otros compuestos.
5. A partir de la absorción de amoníaco o nitratos solubles
6. A partir de los aminoácidos u otros compuestos orgánicos.
7. Las bacterias fijadoras del nitrógeno
8. Las bacterias desnitrificantes transforman nitratos y nitritos en nitrógeno atmosférico y amoniaco
9. Las bacterias fijadoras de nitrógeno cogen el nitrógeno de la atmósfera y lo transforman en amoníaco
Las bacterias nitrificantes transforman el amoníaco en nitratos y nitritos
Las bacterias desnitrificantes transforman los nitratos y nitritos en  amoníaco y en nitrógeno.
Las plantas absorben nitratos, nitritos y amoniaco y producen aminoácidos
Los animales consumen estos aminoácidos y lo transforman en amoníaco.

10. Es la suma de todas las transformaciones químicas que se producen en una célula u organismo.
11. Tiene lugar en una serie de reacciones catalizadas enzimáticamente que constituyen las rutas metabólicas.
12. Los objetivos principales son 4:

• 1. Obtener energía química a partir de energía solar o degradando nutrientes
• 2. Convertir moléculas nutrientes en precursores monoméricos
• 3. Polimerizar los precursores monoméricos en macromoléculas: proteinas, ácidos nucleicos y polisacáridos
• 4. Sintetizar y degradar biomoléculas requeridas en funciones especializadas: lípidos de membrana, mensajeros intracelulares y pigmentos.

13. Es el compuesto que actúa como reactivo de la primera reacción de la ruta metabólica.
14. Son los productos y reactivos de las reacciones intermedias de la ruta metabólica.
15. Es la fase de degradación  del metabolismo en la que moléculas nutrientes orgánicas (glúcidos, grasas y proteínas) se convierten en productos más pequeños y sencillos.
16. La síntesis de ATP.
17. Es la fase del metabolismo en la que los precursores se integran en moléculas más complejas (lípidos, polisacáridos, proteínas y ácidos nucleicos).
18. Las rutas catabólicas
19. Una parte se conserva en la formación de ATP y transportadores electrónicos reducidos (NADH,NADPH y FADH2), el resto se pierde en forma de calor
20. Las rutas anabólicas
21. Se obtiene del grupo fosforilo del ATP y del poder reductor del NADH,NADPH y FADH2

22. Qué una ruta sea lineal significa que de un solo precursor se obtiene un solo producto
23. Qué una ruta sea ramificada significa que a partir de varios materiales de partida se obtiene un solo producto o a partir de un solo precursor se obtienen varios productos.
24. Que da lugar a un producto
25. Que da lugar a varios productos
26. Las rutas catabólicas son en general convergentes
27. Las rutas anabólicas son en general divergentes.
28. Las rutas cíclicas se caracterizan por el hecho de que uno de los componentes iniciales de la ruta se regenera en una serie de reacciones que convierten otro material de partida en un producto.

29. Qué no son las mismas. Se pueden emplear muchos enzimas en común pero al menos uno  de los pasos está catalizado por enzimas diferentes.
30. Irreversibles
31. Una de las reacciones de la ruta tiene que ser termodinámicamente muy favorable
32. Si
33. Con regulaciones desde el interior:
- Regulación de la concentración de sustrato de una enzima: tiene que estar po debajo de la Km
- Regulación alostérica realizada por un intermediario metabólico o coenzima que señala el estado metabólico interno de la célula
En organismos multicelulares se regula desde el exterior:
- Se usan factores de crecimiento y hormonas.
34. Podemos clasificar las reacciones en 5 categorias:

• 1. Reacciones de Oxidación-Reducción
• 2. Reacciones que forman o rompen enlaces C-C
• 3. Reacciones de transferencia de grupos
• 4. Reacciones de radicales libres
• 5. Reordenamientos internos, isomerizaciones y eliminaciones.

35. Es un enlace que se forma entre dos no metales y en el que se comparten pares de electrones.
36. Se puede romper de dos formas distintas:

• 1- Rotura homolítica: cada átomo abandona el enlace en forma de radical, llevando uno de los dos electrones de la unión
• 2- Rotura heterolítica: un átomo retiene los dos electrones del enlace

37. Son grupos funcionales ricos en electrones con capacidad para cederlos
38. Son grupos funcionales con carencia de electrones con capacidad para captarlos
39. 5 estados de oxidación:

40. Son reacciones donde un compuesto pierde dos electrones y dos iones hidrógeno
41. Deshidrogenasas
42. Son enzimas que catalizan reacciones donde un átomo de carbono pasa a unirse covalentemente con un átomo de oxígeno.

*Las imágenes están extraídas del libro de bioquímica Principio de Bioquímica - Lehninger

Bases generales del Metabolismo - Preguntas

1. ¿qué elementos necesitan los organismos vivos para subsistir?

2. ¿En cuántos grupos se dividen los organismos vivos, a qué se debe esta división y cuáles son?

3. ¿Cuáles son las diferencias entre estos dos grupos?

4. ¿para qué es necesario el nitrógeno?

5. ¿cómo obtienen los organismos autótrofos el nitrógeno?

6. ¿cómo obtienen los organismos hererótrofos el nitrógeno?

7. ¿hay algún organismo que puedan usar directamente el nitrógeno de la atmósfera?

8. ¿hay algún organismo capaz de producir nitrógeno?

9. ¿en qué consiste el ciclo del nitrógeno?

10. ¿Qué es el metabolismo?

11. ¿Cómo tiene lugar el metabolismo?

12. ¿Cuáles son sus objetivos?

13. ¿qué es un precursor?

14. ¿qué es un metabolito?

15. ¿qué es el catabolismo?

16. ¿cuál es el objetivo principal del catabolismo?

17. ¿qué es el anabolismo?

18. ¿qué rutas liberan energía?

19. ¿dónde se conserva la energía que se libera?

20. ¿en qué rutas se requiere un aporte de energía?

21. ¿de dónde se obtiene la energía necesaria?

22. ¿qué significa que una ruta sea lineal?

23. ¿qué significa que una ruta sea ramificada?

24. ¿qué significa que una ruta sea convergente?

25. ¿qué significa que una ruta sea divergente?

26. ¿cómo son en general las rutas catabólicas?

27. ¿cómo son en general las rutas anabólicas?

28. ¿qué son las rutas cíclicas?

29. ¿Qué se puede decir sobre el conjunto de enzimas que catalizan tanto las rutas anabólicas como las catabólicas?

30. ¿cómo tienen que ser las rutas anabólicas y catabólicas, reversibles o irreversibles?

31. ¿cómo se consigue que una reacción sea irreversible?

32. ¿los pares de rutas anabólicas y catabólicas se dan frecuentemente en compartimientos celulares diferentes?

33. ¿cómo se pueden regular las rutas metabólicas?

34. ¿Cuáles son las categorías en las que se encuadran las reacciones de las células?

35. ¿qué es un enlace covalente?

36. ¿cómo se puede romper un enlace covalente?

37. ¿qué son los nucleófilos?

38. ¿qué son los electrófilos?

39. ¿cuántos estados de oxidación presentan  los átomos de carbono?

40. ¿qué son las deshidrogenaciones?

41. ¿cómo se llaman las enzimas que catalizan las deshidrogenaciones?

42. ¿qué son las oxidasas?

"Si Se Puede", aunque parezca imposible. Incluso aunque no se consiga llegar a la meta, se puede luchar para conseguir llegar porque aunque pueda resultar un fracaso quedarte por el camino, el tramo recorrido sin duda, supone un aprendizaje que te ayuda a crecer como persona y que te enseña a valorarte mas y mejor y a valorar a los que te rodean. Todo esfuerzo, todo sacrificio te hace más fuerte para afrontar nuevos retos, para superar los escollos que puedan surgir a nivel personal y profesional en un futuro, en definitiva lo que en principio parece un fracaso se convierten en muchos y pequeños éxitos. Y sin duda esto te dará el impulso necesario para volverlo a intentar y esta vez sí, llegar al punto deseado.

Te animo a superarte, a luchar por lo que quieres, a vencer miedos y lo más importante a no dejarte llevar por ese lado oscuro que tiene el ser humano que te suele aconsejar que el mejor camino es el fácil.

Usa el ingenio, la creatividad, pon ilusión, trabaja duro porque te aseguro que vale la pena.