Metabolismo - Preguntas de Selección Múltiple

El anabolismo es la construcción de moléculas complejas a partir de moléculas simples, utilizando energía. Requiere energía para realizar estas reacciones de síntesis. El catabolismo es la descomposición de moléculas complejas en moléculas simples, liberando energía. Estas reacciones de degradación liberan energía que el cuerpo puede utilizar.

La gluconeogénesis es la ruta metabólica que produce glucosa a partir de precursores no glucídicos. La acetil-CoA no se puede utilizar en la gluconeogénesis porque el paso irreversible de la piruvato carboxilasa, que convierte el piruvato en oxalacetato, no se puede revertir.

Las enzimas son moléculas que aceleran la velocidad de las reacciones químicas. Los puntos clave de regulación de la glicólisis son las enzimas que catalizan reacciones irreversibles, permitiendo un control preciso del flujo de glucosa a través de la vía.

El Acetil-CoA, que se produce en la mitocondria, no puede cruzar la membrana mitocondrial directamente. Se convierte en citrato para salir de la mitocondria y luego se vuelve a convertir en Acetil-CoA en el citosol para la síntesis de ácidos grasos.

Las LDL, o lipoproteínas de baja densidad, transportan el colesterol desde el hígado a los tejidos periféricos.

Las transaminasas son enzimas que catalizan reacciones bisubstrat, donde se transfiere un grupo amino de un aminoácido a un cetoácido, formando un nuevo aminoácido y un nuevo cetoácido.

Las reacciones anapleróticas son reacciones que reponen los intermediarios del ciclo de Krebs para mantener su funcionamiento continuo. Estas reacciones son necesarias para mantener el flujo de las reacciones del ciclo de Krebs, ya que muchos de los productos intermedios también se utilizan en otras rutas metabólicas.

La glicólisis es una vía catabólica que produce 2 moléculas de piruvato, 2 ATP y 2 NADH por cada molécula de glucosa. No requiere oxígeno, pero se puede dar en condiciones aerobias o anaerobias.

El ciclo de la urea es un ciclo metabólico que se realiza en el hígado, el cual elimina el amonio (NH4+) del cuerpo, convirtiéndolo en urea. El amonio proviene del catabolismo de las proteínas.

La carnitina es responsable del transporte de ácidos grasos activados a través de la membrana mitocondrial interna. Estos ácidos grasos se oxidan en la mitocondria para obtener energía.

La dieta de Atkins limita el consumo de carbohidratos. Esto hace que el cuerpo comience a utilizar la grasa como fuente de energía, aumentando la β-oxidación, la síntesis de cuerpos cetónicos (cetogénesis) y la gluconeogénesis (para producir glucosa a partir de aminoácidos).

La bomba de Na+/K+ es una proteína transmembranal que utiliza energía de la hidrólisis del ATP para transportar 3 iones Na+ fuera de la célula e introducir 2 iones K+ dentro.

El ciclo de Krebs es un ciclo metabólico que genera ATP, NADH, FADH2 y CO2. No se genera 1 ATP por cada ciclo, sino 1 GTP (que se convierte en ATP). El ciclo no requiere piruvato directamente, sino Acetil-CoA, que deriva de la oxidación de la glucosa, ácidos grasos y aminoácidos.

El ciclo de la glucosa-alanina permite el transporte de amonio desde los músculos al hígado, donde se convierte en urea. Se da la interconversión de piruvato en alanina.

La constante de Michaelis-Menten (Km) es una medida de la afinidad de una enzima por su sustrato. Es la concentración de sustrato que permite a la enzima trabajar a la mitad de su velocidad máxima (Vmax).

El esquema representa la β-oxidación, una ruta metabólica que degrada ácidos grasos. La molécula F es Acetil-CoA.

El complejo IV, el Citocromo C y la coenzima Q son componentes de la cadena respiratoria. Esta cadena utiliza energía de la oxidación de los electrones del NADH y del FADH2 para bombear protones a través de la membrana mitocondrial interna, creando un gradiente electroquímico que impulsa la síntesis de ATP.

Las enzimas alostéricas poseen sitios alostéricos, distintos del centro activo. La unión de un efector alostérico, que puede ser positivo o negativo, al sitio alostérico modifica la conformación de las proteínas influyendo en su actividad catalítica. Estas enzimas pueden ser homotrópicas o heterotrópicas.

La imagen representa la membrana celular. La estructura A es una proteína periférica, que se une a la superficie externa de la membrana. La estructura B es una proteína integral, que atraviesa completamente la membrana.

En la imagen, la estructura C es un fosfolípido, que es un componente clave de las membranas celulares. La estructura D es una proteína integral, que atraviesa completamente la membrana.

El malonil-CoA es la molécula de 3C que aporta los carbonos necesarios para la síntesis de ácidos grasos. Cada ciclo de la ruta metabólica de síntesis de ácidos grasos añade 2C del malonil-CoA.

El colesterol es un componente básico de las membranas de las células animales. Es una molécula anfipática que incrementa la rigidez de la membrana y no puede atravesar la bicapa lipídica por difusión simple. Es un precursor de hormonas esteroideas como la testosterona.

Las enzimas son catalizadores biológicos que aceleran la velocidad de las reacciones químicas. Reducen la energía de activación, lo que hace que la reacción se produzca con mayor rapidez. No se consumen durante la reacción que catalizan, no modifican la ΔG0º de la reacción, lo que significa que no cambian la espontaneidad de la reacción, pero aceleran su velocidad.

En la inhibición competitiva, el inhibidor compite con el sustrato por unirse al centro activo de la enzima. Esto reduce la velocidad de la reacción, pero la Vmax no es afectada, aunque la Km sí aumenta (porque se requiere una mayor concentración de sustrato para alcanzar la Vmax).

La insulina regula la actividad de las enzimas de síntesis y degradación del glucógeno. La insulina activa la glucógeno sintasa, que cataliza la síntesis de glucógeno, e inhibe la glucógeno fosforilasa, que cataliza la degradación de glucógeno, favoreciendo el almacenamiento de glucosa.

El cultivo A (con oxígeno) tiene el pH más bajo debido a la acumulación de CO2 producto del ciclo de Krebs. En el cultivo B sin oxígeno, las células realizan fermentación láctica y producen lactato, lo que no disminuye significativamente el pH a diferencia del CO2.

Las células del cultivo B, por la ausencia de oxígeno, realizan la fermentación láctica, produciendo 2 ATP por molécula de glucosa.

En el cultivo A (con oxígeno), los carbonos de la molécula de glucosa se convertirán en CO2 al final del metabolismo energético. Este CO2 se libera como producto de la respiración celular.

La reacción PEP + H2O → piruvato + Pi es una reacción exergónica ya que libera energía, lo que permite la síntesis de ATP a partir de ADP y Pi. El acoplamiento de estas dos reacciones permite el paso de una reacción exergónica a otra (endergónica), ya que esta reacción es favorable y libera energía que la segunda necesita para producirse.

La glicólisis se da en el citosol y produce 2 piruvatos, que en presencia de oxígeno entran en la mitocondria para completar la respiración celular, transformándose en Acetil-CoA. En ausencia de oxígeno, sigue la ruta de fermentación láctica.

La oxidación del ácido araquidónico (20:0) produce 10 moléculas de Acetil-CoA. Cada ronda de la β-oxidación produce una molécula de Acetil-CoA y un ácido graso con 2 carbonos menos.

La ATP sintasa es un complejo enzimático que utiliza el gradiente electroquímico de protones generado por la cadena de transporte de electrones para sintetizar ATP. Este gradiente se genera en el interior de la mitocondria a partir de la energía almacenada en el NADH y el FADH2.

La vía de las pentosas fosfato es una ruta metabólica que produce NADPH, que actúa como poder reductor en las reacciones anabólicas, y ribosa-5-fosfato, un precursor fundamental para la síntesis de nucleótidos.

La oxidación del etanol a acetaldehído es una reacción redox, donde el etanol se oxida (pierde electrones) y el NAD+ se reduce (gana electrones).

El transporte activo secundario utiliza la energía almacenada en el gradiente electroquímico de un ion para transportar otra molécula en contra de su gradiente de concentración.

La formación de lactato durante el ejercicio intenso permite la oxidación del NADH + H+ que se genera durante la glicólisis, regenerando el NAD+ necesario para mantener la glicólisis en marcha.

Después del ejercicio, el lactato es captado por otros tejidos, principalmente el hígado, y es convertido de nuevo en piruvato (gluconeogénesis) para generar glucosa o para obtener energía.

El tripsinógeno es un zimógeno secretado por el páncreas. Una vez activado a tripsina, es responsable de la digestión de las proteínas.

El ciclo de Krebs es una ruta anfibólica porque participa en el catabolismo, oxidando moléculas para producir energía (ATP), y también en el anabolismo, porque proporciona los intermediarios necesarios para la síntesis de otras moléculas.

En esta figura, el transporte se define como un uniport ya que solo se transporta una sola molécula, en este caso, la proteína, a través de la membrana celular.