Metabolismo Celular y Genética: Conceptos Clave de Biología

Metabolismo Celular: Rendimiento Energético y Tipos de Organismos

Oxidación de Ácidos Grasos vs. Hexosas

¿Por qué la oxidación de una molécula de ácido graso proporciona mayor rendimiento energético que la oxidación de una molécula de hexosa?

La oxidación de los ácidos grasos (β-oxidación) produce mayor cantidad de acetil-CoA y, por tanto, el ciclo de Krebs funciona más veces que en la oxidación de la hexosa. Como consecuencia, se produce mayor cantidad de ATP.
Los azúcares se debieron utilizar primero en anaerobiosis, ya que la utilización de grasas como combustible celular requiere la presencia de un ambiente aerobio, de aparición posterior.

Procesos Metabólicos: Respiración Celular y Fermentación

Identificación de Procesos en la Figura

En relación con la figura adjunta:

a) ¿Cómo se denominan los procesos metabólicos que se están produciendo en los tiempos t1 y t2?

b) Durante el proceso desarrollado en t2 se genera, además de etanol, otro compuesto químico, ¿cuál es?

Respuestas:

t1: Respiración celular (mitocondria en eucariotas).
t2: Fermentación alcohólica (citoplasma).

Se produce más energía en la respiración celular al permitir la degradación (oxidación) total de la glucosa, mientras que en la fermentación la degradación (oxidación) es parcial. Ambos son procesos catabólicos porque son procesos de degradación (oxidación) que liberan energía.

b) Se genera CO₂.

Microorganismo: levaduras. Ejemplos: elaboración de pan, bollería, vino, cerveza.

Fermentación láctica o acética: microorganismos: bacterias.

Clasificación de Microorganismos: Nutrición y Respiración

Definición y Diferenciación de Conceptos

Defina y diferencie los siguientes pares de conceptos referidos a los microorganismos: autótrofo/heterótrofo.

Autótrofos: Obtienen el carbono para formar sus moléculas a partir del CO₂.
Heterótrofos: Obtienen el carbono de otras moléculas orgánicas previamente sintetizadas.
Quimiosintético: Es un proceso anabólico autótrofo por el que se sintetizan compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos, utilizando la energía química que se desprende de la oxidación de diferentes compuestos inorgánicos.
Organismos aeróbicos: Son aquellos que utilizan el oxígeno como aceptor final de electrones en el proceso de respiración celular.
Organismos anaeróbicos: Son aquellos que no utilizan el oxígeno como aceptor final de electrones durante el catabolismo, sino un compuesto orgánico (fermentación) o un compuesto inorgánico diferente al oxígeno (respiración anaerobia).

Análisis del Ácido Nucleico de un Virus

Composición y Estructura del ADN Viral

El análisis del ácido nucleico de un virus ha dado los siguientes resultados: A= 24%, G= 31%, T= 33% y C= 12%. ¿Qué dos conclusiones se pueden extraer?

El virus tiene ADN monocatenario. Es ADN porque está formado por nucleótidos con bases nitrogenadas adenina (A), guanina (G), timina (T) y citosina (C). Es monocatenario porque está formado por una sola cadena de nucleótidos. Esto último lo sabemos debido a que los porcentajes de bases complementarias no coinciden.

Universalidad del Código Genético

Expresión de Genes en Diferentes Organismos

Si el código genético no fuese universal, ¿qué ocurriría al introducir el gen que codifica la insulina de ratón en una bacteria? Razone la respuesta.

Si el código genético no fuese universal, no se produciría insulina en la bacteria, ya que ese gen es específico del ratón y, por lo tanto, no sería traducido. Si, por el contrario, se produjese la insulina en la bacteria, esta no sería funcional.

Meiosis: Proceso de División Celular

Identificación de Fases y Estructuras

En relación con las figuras adjuntas que representan parte de un proceso biológico, responda razonadamente las siguientes cuestiones: ¿De qué proceso biológico se trata?

Meiosis.

Meiosis I (primera división de la meiosis).

Identificación de fases:

1 y 2: Profase I
3: Metafase I
4: Anafase I
5: Telofase I

Identificación de estructuras:

A: Centríolos
B: Bivalente o tétrada
C: Cromosomas

Flujo de la Información Genética: Replicación, Transcripción y Traducción

Procesos Biológicos y Moléculas Implicadas

En relación con la figura adjunta que representa el flujo de la información genética, responda las siguientes cuestiones:

a) Nombre cada uno de los procesos biológicos que se indican con las letras a, b, c y d. Relacione cada uno de estos procesos con: ARN polimerasa dependiente de ADN, ribosomas, ADN polimerasa, anticodón, transcriptasa inversa, aminoácidos, ARNt y cebadores de ARN.

Funciones de los procesos:

Replicación: Duplica el material genético antes de la división celular, garantizando la conservación de dicho material genético en cada una de las células de los organismos pluricelulares y su transmisión a los hijos (descendientes).
Transcripción: Proceso de copia del ADN en los diferentes tipos de ARN (mensajero, ribosómico y transferente) necesarios para la expresión de la información genética (a través de la síntesis proteínica).
Transcripción inversa: Proceso de copia del ARN en ADN utilizado por los virus con genoma ARN (retrovirus) para la realización de su ciclo vital.
Traducción: Su función no es sólo determinar el orden en que se unen los aminoácidos, sino la de sintetizar la proteína con la información proporcionada por la secuencia de bases de la molécula del ARN mensajero.

Mutaciones y Evolución

Importancia de las Mutaciones en la Variabilidad Genética