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Cuestionario Metabolismo Carbohidratos 1) Características generales de los carbohidratos respecto a tipo y proporción de átomos que componen a sus moléculas, solubilidad y clasificación Los carbohidratos son compuestos orgánicos formados por carbono, oxígeno e hidrógeno, en una proporción aproximada de Cn H2n On (un carbono, dos hidrógenos y un oxígeno). Los carbohidratos más típicos son los azúcares, el almidón y las celulosas. Pueden clasificarse según la composición de azúcares Monosacáridos: Son azúcares simples que tienen de 3 a 6 átomos de carbono (triosa, tetrosa, pentosa y hexossa). Muy solubles. Ejemplos de monosacáridos son la glucosa y la fructosa. Disacáridos: Es un carbohidrato compuesto por dos azúcares combinados, que puede dividirse en dos monosacáridos. El disacárido maltosa consta de dos moléculas de glucosa, y la sacarosa se compone por una molécula de glucosa y otra de fructosa. La lactosa está compuesta por una molécula de glucosa y otra de galactosa. Las unidades de los disacáridos se unen mediante el enlace glucosídico. Durante la digestión, los disacáridos se degradan y se obtienen los monosacáridos que los componen. Polisacáridos: Son los carbohidratos que más abundan (ejemplo: almidones, glucógeno, celulosas). Los polisacáridos son cadenas largas (únicas o ramificadas) que constan de unidades repetidas de azúcar simple. Participan miles de unidades de cada molécula. Poco solubles. Se dividen en dos De reserva: Son polisacáridos que se almacenan en los seres vivos. En las plantas, se almacena el almidón, mientras que en los animales se almacena el glucógeno. Estructurales: Estos carbohidratos son los que se presentan en los seres vivos y que forman parte de su estructura, por ejemplo la celulosa en las plantas, que conforma la pared celular de las mismas, y en animales, la quitina, que es el principal componente del esqueleto externo de insectos, crustáceos y otros artrópodos. *Las características de algunos carbohidratos se explican en la pregunta 2. 2) Comentar las características físico-químicas y la función que cumplen en los seres vivos Glucosa/Fructosa: Ambos monosacáridos poseen igual fórmula química: C6 H12 O6, debido a que la cantidad de átomos es la misma, sin embargo, la organización de los mismos no se corresponde, y eso es lo que les otorga propiedades químicas diferentes. La glucosa es el combustible en la respiración celular. Los heterótrofos la obtienen a través de la digestión de los polisacáridos, mientras que las plantas y las algas lo hacen como resultado de la fotosíntesis. También, la glucosa forma celulosa (componente de la pared celular). En las plantas, no puede circular sola, por lo que cada molécula de este componente se une con una de fructosa, formando sacarosa. Sacarosa: La sacarosa es un disacárido conformado por glucosa y fructosa. Esta molécula puede transportarse por una planta, por lo que es la que transporta la glucosa a todas las células vegetales de la misma. Almidón/Glucógeno: Estos polisacáridos están formados por moléculas de glucosa, sin embargo se diferencian por la cantidad de éste y el grado de ramificación de las cadenas. Sirven para almacenar la glucosa en las células, debido a que son poco solubles (al contrario de este monosacárido). El glucógeno es reservado por los animales en el hígado y músculo, y el almidón es reservado por las plantas en órganos subterráneos y en las semillas. Celulosa: La celulosa es un polisacárido estructural que tiene la función de conformar la pared celular de las células vegetales. Da rigidez a la célula, y aumenta de grosor y resistencia. Un 50% de celulosa está presente en las paredes de la madera. Conformado por mucha glucosa. 3) Proceso metabólico por el cual los seres vivos obtienen energía. ATP y NADH. Fórmulas de fermentación y respiración aeróbica. El proceso metabólico por el cual los seres vivos obtienen energía es la respiración celular, que se realiza en TODOS con el fin de romper los enlaces que unen los átomos de la glucosa para liberarla y obtener la energía de ella. Los autótrofos pueden obtenerla mediante la fotosíntesis Se distinguen dos tipos de respiración celular: La respiración celular aeróbica y la fermentación. La respiración celular aeróbica: La mayor parte de los seres vivos obtiene energía por este medio. Fórmula: 1 C6 H12 O6 + 38 ADP ----- (proceso) --- 6 CO2 + 6 H2O + Energía (38 ATP). Fermentación: Manera de obtener energía por ciertas bacterias y microorganismos. Puede ser láctica, alcohólica, etc. Fórmula: 1 C6 H12 O6 + 2 ADP ---(proceso)--- 2 moléculas de ácido láctico + Energía (2 ATP). La fermentación de algunos alimentos es la base biológica del pan, vino, vinagre o yogur. Los desechos de la fermentación que realizaron las bacterias modifican las condiciones del alimento. ATP: Transporta energía a los que la necesitan. NADH: Agarran los átomos de hidrógeno que libera la glucosa en el proceso de glucólisis, evitando acciones no deseadas. En un principio, son NAD, cuando agarran los H, se convierten en NADH. 4) Cuadro comparativo entre la RCA y la fermentación Grado de degradación Tiempo Cantidad de energía obtenida Etapas Desechos Donde se lleva a cabo Órganos o células donde se realiza Complejidad del proceso catabólico Respiración Aeróbica Completa Mayor 38 ATP 1) Glucólisis (en matriz citoplasmática) 2) Pasaje a acetil COA (en mitocondria) 3) Ciclo de Kiebl (en mitocondria) 4) Cadena respiratoria (en mit) CO2 y H2O Matriz citoplasmática y mitocondria Animales, plantas, hongos, bacterias Alta Fermentación Parcial Menor 2 ATP 1) Glucólisis 2) Formación de desechos. Ácido láctico, alcohol y CO2 Matriz citoplasmática Algunas bacterias, algunos hongos, y a veces en células musculares Baja 5) Relación entre la acidificación de la leche, la obtención del alcohol en la formación del vino y el levar de la masa con la actividad metabólica de microorganismos Los microorganismos de los alimentos, al realizar la fermentación, eliminan desechos, los cuales modifican las condiciones físico-químicas del alimento. Por ejemplo, cuando las bacterias realizan fermentación incorporando el azúcar de la leche, el residuo obtenido es ácido láctido, el cual modifica las condiciones de la leche produciendo el yogur. 6) Si un animal consume alimentos con carbohidratos a) Producto de la digestión El producto de la digestión son monómeros, en especial glucosa. b) Proceso del metabolismo de carbohidratos El tratamiento mecánico y químico de los alimentos comienza en la boca, con la ingesta del carbohidrato, y finaliza en el duodeno (primera porción del intestino delgado). Allí, se obtienen monómeros (glucosa), la cual se dirige, junto a otros nutrientes, al yeyunoileon (segunda porción del intestino delgado), donde atraviesa sus paredes y entra en la sangre. Se transporta hasta el hígado, en donde se producen distintos procesos para liberar nuevamente los nutrientes. Una parte de la glucosa es reservada allí por las células hepáticas, la otra se libera a la sangre otra vez. Las moléculas de glucosa retenida se unen formando moléculas de glucógeno, para reservarlo. A medida que las células consumen la glucosa que va por la sangre, el hígado transforma este glucógeno nuevamente en glucosa y lo libera, para que las células hagan uso de él. Si la ingesta de carbohidratos supera al consumo del organismo, el hígado va acumulando cada vez más glucógeno hasta que ya no hay más espacio para almacenarlo, entonces este glucógeno se transforma en grasa que es depositada en el tejido adiposo. Esta reserva de grasa se utiliza si es necesario para obtener energía. 8) Teniendo en cuenta GLUCOSA A GLUCÓGENO B 9) La insulina estimula la relación… A 10) La reacción que se realiza con más intensidad en el período entre comidas es la… A 11) Explicar por qué en una dieta para adelgazar se indique reducir la ingesta de grasas, aceites y carbohidratos y realizar actividad física. Se indica reducir la ingresta de grasas, aceites y carbohidratos para que no se forme tanto glucógeno y no se acumule tanto de este en el hígado, porque de esta manera el glucógeno se transforma en grasa y esto es lo que engorda. Además, es necesario hacer actividad física para que el organismo requiera más energía y la misma sea obtenida de las reservas de grasa del tejido adiposo. 12/13/14) Escribir la fórmula general de la fotosíntesis e interpretarla. Desarrollar el tema (energías lumínica y oscura) La fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas obtienen glucosa. Fórmula: 6 CO2, 6 H2O ------Energía lumínica--------- C6 H12 O6 + 6 O2. La fotosíntesis se lleva a cabo en los cloroplastos de las células de la capa media de las hojas y de los tallos verdes. Se puede dividir en dos etapas. La etapa lumínica y la oscura. La etapa lumínica puede hacerse en la luz. En ella, la energía lumínica es captada por la clorofila (pigmento de color verde) y se transforma en energía química (energía que está en las plantas). Como consecuencia de esto, las moléculas de agua se rompen y se libera el oxígeno y se retiene el hidrógeno. En la etapa oscura (o Ciclo de Calvin), las reacciones químicas, la energía y los hidrógenos que se obtuvieron en la etapa anterior, se asocian con moléculas de CO2 para formar así la glucosa. 15) Cómo incorpora y transporta la planta el dióxido de carbono y el agua necesarios para la fotosíntesis. El dióxido de carbono lo incorpora del aire a través de las estomas. El agua, la absorbe en las raíces, y estas llegan por medio de un tejido de conducción en forma de tubos denominados xilemas. 18) Organización de las plantas Hojas: realizan la fotosíntesis tallo: Sostienen hojas, y conducen el agua y los nutrientes. raíz: Absorben y filtran nutrientes. Tejidos de conducción Xilema: Conduce agua y sales Floema: Conduce sustancias elaboradas (por ejemplo, sintetizadas) Estomas: Entra y sale el oxígeno y el CO2 18) Reinos Procariontes Eucariontes Reino Monera (bacterias y algas azul verdosas) Unicelulares Pluricelulares Reino Protista (protozoos) Autótrofos Heterótrofos Reino vegetal Digestión extracorpórea Digestión intracorpórea Reino Fungi Reino Animal