Universidad Interamericana de Puerto Rico Recinto de Bayamón Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas Objetivos Examen 3 Biología Moderna I Introducción al Metabolismo: Metabolismo, energía y vida. 1. Definir metabolismo y distinguir entre anabolismo y catabolismo. 2. Definir el término energía y entender su importancia para mantener la vida. 3. Diferenciar entre las diferentes formas de energía (energía cinética, energía potencial, calor, energía química etc.) y dar ejempos de cada una de ellas. 4. Describir la Primera y Segunda Ley de Termodinámica y reconocer su aplicación a los sistemas vivos. 5. Definir: energía libre (G), cambio en energía libre ( G), reactivos, productos, energía de activación (Ea). 6. Diferenciar entre reacciones exergónicas y reacciones endergónicas en términos de: la energía libre de los reactivos y productos, el cambio en energía libre, proceso que consume o libera energía, proceso espontaneo o no espontaneo. 7. Discutir el rol del sistema ATP/ADP que permite el acoplamiento de reacciones en la célula. Explicar como el ATP hace trabajo celular. 8. Definir el término enzima, sustrato, catalizador, sitio activo, estado de transición. 9. Explicar cómo las condiciones ambientales pueden afectar la velocidad de las reacciones catalizadas por enzimas (temperatura, pH, concentración de sustrato, concentración de enzima). 10. Explicar cómo la propia célula puede regular su propio metabolismo mediante el uso de activadores, inhibidores competitivos, inhibidores no competitivos, inhibidores alostéricos, inhibición por retroalimentación negativa (“feedback inhibition”). Cap # 9: Respiración Celular 1. Distinguir entre organismos autotróficos y heterotróficos. 2. Diferenciar entre metabolismo aeróbico y anaeróbico. 3. Explicar las dos formas en que una célula produce ATP: fosforilación oxidativa y fosforilación a nivel de sustrato. 4. Explicar en términos simples las reacciones de oxi-reducción y su relación con el proceso de respiración celular. 5. Explicar en términos generales la teoría quimiosmótica. 6. Explicar la función del NAD+ en los procesos de oxi-reducción y en la formación del ATP. 1 Objetivos Examen 3 Biología Moderna I 7. Describir y diferenciar entre: respiración aeróbica, respiración anaeróbica y fermentación. 8. Describir el proceso de glucólisis incluyendo: compuesto inicial, productos finales, lugar donde ocurre y ganancia energética por molécula de glucosa (# de ATP y NADH que se producen). 9. Explicar y comparar las vias de fermentación láctica y alcohólica, mencionando las ventajas de estas vias, los productos finales, la ganancia energética por molécula de glucosa, en que parte de la célula ocurren y que organismos la llevan a cabo. 10. Describir el paso de ácido pirúvico (piruvato) a acetilo CoA, donde en la célula ocurre y la importancia del mismo. 11. Describir la estructura interna de la mitocondria (membrana externa, espacio intermembranal, cristas, matriz) y señalar el lugar donde ocurren el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones. 12. Describir en términos generales el Ciclo de Krebs y señalar los eventos importantes que ocurren en él (# de ATP, # NADH, # FADH2, CO2 que se producen por ciclo o por molécula de glucosa). 13. Describir la cadena de transporte de electrones. Saber dónde ocurre, qué son los citocromos, cómo se forma el gradiente de protones, cómo y quién sintetiza el ATP, cuál es el rol del oxígeno. 14. Calcular la ganancia neta de ATP al degradar completamente una molécula de glucosa en CO2 y agua en presencia de oxígeno. Vocabulario para el Examen # 3 Metabolismo Anabolismo Catabolismo Autotróficos (productores) Heterotróficos (consunidores) Energía Trabajo celular Energía potencial Energía cinética Calor Energía química Primera ley de termodinámica: Ley de conservación Segunda ley de termodinámica: Ley de entropía Energía libre (G) Proceso espontáneo (Exergónico) Proceso no espontáneo (Endergónico) Reactivos Productos ATP ADP Pi (fósforo inorgánico) Enlaces de alta energía Fosforilar Intermedio fosforilado Enzimas Sustratos Sitio activo Energía de activación (Ea) Catalizador Especificidad enzimática Estado de transición Inhibidor 2 competitivo no competitivo alostérico Sitio alostérico Cofactores Coenzimas Temperatura optima PH óptimo Respiración celular Aeróbica Respiración celular Anaeróbica Fermentación (alcohólica, láctica) Organismos aerobios facultativos Glucólisis Ciclo Krebs o ácido cítrico Cadena de transporte de electrons (e-) Oxidación Reducción Agente reductor Agente oxidante Reacciones rédox Coenzima NAD+ NADH FADH/FADH2 Fosforilación a nivel de sustrato del ATP Fosforilación oxidativa Hipótesis quimiosmótica Bomba de protons citocromos Gradiente electroquímico ATP sintetaza Piruvato (ácido pirúvico) Acetil-CoA Co-A Oxaloacetato Acido cítrico Mitocondria: Cristas Espacio intermembranal matriz 3