1. Explique ¿Cuáles son los campos del metabolismo? El metabolismo se divide en dos procesos conjugados, el catabolismo y el anabolismo. Las reacciones catabólicas liberan energía; un ejemplo de ello es la glucólisis, un proceso de degradación de compuestos como la glucosa, cuya reacción resulta en la liberación de la energía retenida en sus enlaces químicos. Las reacciones anabólicas, en cambio, utilizan esa energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir componentes de las células como las proteínas y los ácidos nucleicos. El catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados puesto que uno depende del otro. 2. Explique la diferencia que existe entre un bioelemento, microelementos y elemento traza, de ejemplos de cada uno de ellos? Los bioelementos son los diferentes elementos químicos que necesita una especie para poder desarrollarse con normalidad. Los elementos químicos, por su parte, son tipos de materia que están formados por átomos de una misma clase. Carbono. Incluyen al Hidrogeno, Nitrógeno, Oxígeno, Fosforo, Calcio y Azufre. Microelementos, los cuales se requieren en menor cantidad y se calculan en miligramos (milésimas de gramo). Esta categoría abarca hierro, flúor, yodo, manganeso, cobalto, cobre y zinc. Los elementos traza son elementos químicos que se necesita en cantidades pequeñas para asegurar un crecimiento y un desarrollo adecuados. Su ausencia o concentración por encima del nivel tolerable puede ser perjudicial para el organismo, llegando a ser incluso tóxicos si se toman en cantidades excesivas. Incluyen al silicio, níquel, cromo, litio, molibdeno y selenio. 3. ¿Cómo se clasifican las raíces y seres humanos de acuerdo a su fuente de carbono y energía? Atendiendo a la fuente de energía o materia (carbono) usada por los organismos se puede hacer una clasificación:
Fototrofos: La energía proviene del sol Autótrofos: La fuente de carbono es el CO2 (ej. plantas) Heterótrofos: La fuente de carbono proviene de compuestos orgánicos (ej. bacterias verdes o púrpuras) Quimiotrofos: La energía proviene de compuestos químicos, por tanto, son todos heterótrofos también. Litotrofos: Cuando la energía proviene de compuestos inorgánicos (ej bacterias del hidrógeno) Organotrofos: Cuando la energía proviene de compuestos orgánicos (ej. la mayoría de los procariotas y los eucariotas no fototróficos.
4. ¿Cuáles son los reactantes y productos en el anabolismo y catabolismo de ácidos nucleicos y carbohidratos en primera y segunda etapa?
5. ¿Qué viene a ser bioquímica y cuáles son sus áreas? La bioquímica es una rama de la ciencia que estudia la composición química de los seres vivos, especialmente las proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos, además de otras pequeñas moléculas presentes en las células y las reacciones químicas que sufren estos compuestos (metabolismo) que les permiten obtener energía (catabolismo) y generar biomoléculas propias (anabolismo). La bioquímica se basa en el concepto de que todo ser vivo contiene carbono y en general las moléculas biológicas están compuestas principalmente de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Lo hace desde un punto de vista molecular y trata de entender y aplicar su conocimiento a amplios sectores de la medicina (terapia genética y biomedicina), la agroalimentación, la farmacología. La Bioquímica puede dividirse en 3 áreas principales: Bioquímica Estructural que explica la estructura de los componentes de la materia viva con las funciones Biológicas. Bioquímica Metabólica describe la totalidad de las reacciones químicas anabólicas y catabólicas que se producen en la materia viva. Bioquímica de los mecanismos y las moléculas que almacenan y transmiten la información biológica. 6. ¿Explique cuáles son las fases del metabolismo y qué ocurriría si se produce una desregulación entre estas fases? 7. Explique ¿qué viene a ser el catabolismo y anabolismo de proteínas, y lípidos en segunda y tercera etapa?. CATABOLISMO: • Fase II o fase intermedia, en ella los diversos productos formados en la fase I, son convertidos en una misma moléculas, más sencillas el Acetil-coenzima A (acetil CoA). • Fase III o fase final, en la que el acetil-CoA (se incorpora al ciclo de Krebs) da lugar a moléculas elementales CO2 y H2O. Estas dos fases, son comunes para todos los principios inmediatos orgánicos, glúcidos, lípidos y proteínas. Entonces: -
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En el catabolismo de los lípidos se emplean como sustancias de reserva, pues de su degradación se obtiene más energía que de la degradación de los glúcidos. Más concretamente son los acilgliceridos los que tienen mayor capacidad para producir energía durante el catabolismo. En el catabolismo de las proteínas no se usan como fuente de energía, pero los aminoácidos que sobran tras la síntesis de proteínas pasan a ser usados como
combustible celular. Estos se separan en grupos amino (excretados con la orina) y cadenas carbonadas que se incorporan en diversos momentos del catabolismo y son degradadas hasta CO2 en la respiración mitocondrial. ANABOLISMO: -
En el anabolismo de lípidos consiste en realizar los procesos de síntesis de ácidos grasos a partir de acetil CoA. - En el anabolismo de proteínas consiste en realizar los procesos de síntesis de proteínas a partir de aminoácidos en el que intervienen los ácidos nucleicos. 8. ¿Cómo se clasifica los organismos vivos de acuerdo a su fuente de carbono y energía? 9. ¿Qué viene a ser un buffer y quienes conforman los sistemas buffer en los organismos vivos? Los buffers vienen a ser sistemas tampón que mantienen el pH constante, mediante mecanismos homeostáticos. Los sistemas tampón que tienden a impedir la variación del pH cuando se añaden pequeñas cantidades de iones H+ o OH- consisten en un par ácido-base conjugada que actúan como dador y aceptor de protones, respectivamente. 10. ¿Qué ácido graso y alcohol se obtiene luego de la hidrólisis de un lípido insaponificable, explique, y cuáles son los lípidos insaponificables?.
Los lípidos insaponificables no contienen ácidos grasos, los alcoholes obtenidos son los esteroides en que encontramos a los esteroles que tienen un grupo OH en el carbono nº 3 y la base para la síntesis de los esteroides denominado colesterol. Los lípidos insaponificables relacionados con el isopreno encontramos a los terpenos, esteroides y prostaglandinas. Existen otros lípidos insaponificables que no están relacionados estructuralmente con el isopreno y son los hidrocarburos y lípidos pirrólicos. 11. Explique la diferencia que existe entre un lípido simple y un lípido complejo. Lípido simple: Pueden se hidrolizados por una base y producen ácidos grasos y un alcohol; en su composición química solo intervienen carbono, hidrógeno y oxígeno. En los lípidos simples encontramos a los ácidos grasos, acilgliceridos o grasas y a los céridos o grasas Lípido complejo: Son lípidos que además de contener en su molécula carbono, hidrógeno y oxígeno, también contienen otros elementos como nitrógeno, fósforo, azufre u otra molecula como un glúcido. En los lípidos complejos encontramos a los fosfolípidos y glucolípidos.
12. De los siguientes lípidos: Esfingomielinas, gangliosidos, cerebrosidos y FAG, desde el punto de vista estructural ¿Cuál de ellos es el que se sintetiza más y cuál se sintetiza menos, ordénelos y explique su respuesta?