¡Descarga Problemes BSM y más Ejercicios en PDF de Biología solo en Docsity!
Problemes de Biosenyalització i Metabolisme
Grau de Biologia
Curs 201 4 - 2015
13. Els pacients en estat de shock sofreixen sovint d’acidosi làctica deguda a una deficiència d’oxigen.
Per què una deficiència d’oxigen porta una acumulació d’àcid làctic? Un dels tractaments que es
segueixen en aquests casos és la administració de dicloroacetat que inhibeix la quinasa associada amb
el complex piruvat deshidrogenasa. Quina és la lògica d’aquest tractament?
14. El bacteri Mycobacterium tuberculosis , causant de la tuberculosi, pot envair els pulmons i restar en
estat latent durant anys (residint en granulomes: cicatrius nodulars amb bacteris i material cel·lular
envoltades de cèl·lules del sistema immune). Els granulomes són rics en lípids i pobres en oxigen,
essent un misteri com les cèl·lules poden viure en aquest entorn. Encara que resultats recents donen
alguna pista de com podrien fer-ho:
Les dades següents presenten el nombre de bacteris en pulmons de rates infectades amb bacteris en
les setmanes que segueixen a la infecció.
En el gràfic (a) els cercles buits representen els resultats obtinguts per bacteris silvestres, mentre que
els cercles plens representen els resultats per bacteris amb el gen de l’enzim isocitrat liasa delecionat.
En un experiment posterior es va reintroduir el gen codificant per isocitrat liasa en els bacteris en els
que se els hi havia delecionat. La gràfica (b) presenta els resultats obtinguts: els cercles buits són els
resultats quan es va reintroduir el gen de la isocitrat liasa, mentre que en els plens el gen de la
isocitrat liasa encara era absent.
Quina via creus que utilitzen els bacteris per a sobreviure en la fase de latència?
Quin és l’efecte de l’absència del gen de la isocitrat liasa?
Quin és el propòsit de l’experiment de la gràfica B?
Per què es moren els bacteris en absència de la isocitrat liasa?
15. L’àcid cítric s’utilitza comercialment en sucs de fruita i en aliments, estimant-se un valor comercial de
centenars de milions de dòlars anuals. Per la seva producció s’empra el fong Aspergillus niger que
metabolitza sacarosa en condicions controlades.
El rendiment de la producció d’àcid cítric depèn molt de la [Fe
3+
], observant-se una disminució en el
rendiment d’àcid cítric a [Fe
3+
] superiors a 0.5 mg/mL.
a) Per què creus que disminueix la producció d’àcid cítric per damunt d’aquesta concentració de
[Fe
3+
]?
b) Escriu la seqüència de reaccions per les que l’ Aspergillus sintetitza àcid cítric des de sacarosa.
Escriu una equació per la reacció global.
c) Creus que el procés ha d’estar airejat o no?
16. El fluoroacetat s’utilitza com a verí per a rates. Després d’entrar a les cèl·lules es transforma en
fluoroacetil coA. Es va estudiar l’efecte tòxic del fluoroacetat emprant cors de rata en els que se els hi
va perfundir fluoroacetat a 0.22 mM. Es va veure que disminuïa la captació de glucosa i el flux de la
glicòlisis, mentre que augmentaven els nivells de G6P i F6P. Quan es varen examinar els nivells dels
intermediaris del cicle de l’àcid cítric es va observar que estaven a nivells per sota de lo normal,
excepte pel citrat que estava a una concentració 10 vegades superior a la normal.
a) Per què es va bloquejar el cicle de l’àcid cítric amb el fluoroacetat? Per què es va acumular citrat i
varen disminuir les concentracions dels altres intermediaris del cicle?
b) Per què varen disminuir la captació de glucosa i el flux a través de la glicòlisis? Per què varen
augmentar els nivells de G6P i F6P?
c) Per què és verinós el fluoroacetat?
17. Un cultiu bacterià s’incuba amb [1-
14
C]glucosa i s’aïllen els intermediaris de la glicòlisis i del cicle
de l’àcid cítric. On trobaríem el
14
C en els compostos indicats a baix?
a) fructosa-1,6-bisfosfat
b) gliceraldehid- 3 - fosfat
c) fosfoenolpiruvat
d) acetil coA
e) citrat
f) a-cetoglutarat
g) oxalacetat
22. En una preparació de mitocondris fortament acoblats i en estat aerobi estacionari, es varen realitzar
mesures espectrals relatives del contingut de NAD (oxidat o reduït), amb les addicions que
s'indiquen:
Número de mostra
Addicions 1 2 3 4
Mitocondri + + + +
Tampó fosfat pH 7,0 + + + +
MgCl 2 + + + +
Malat - + + +
ADP - - + +
Oligomicina - - - +
Els valors d'A 340 (reduït menys oxidat) que s'obtingueren foren:
Què és el que s'ha mesurat? Doneu explicacions qualitatives pels valors observats en les distintes
mostres.
23. Suposem una cèl·lula hepàtica que metabolitza glucosa en condicions aeròbiques. Suggerir de manera
raonada si són correctes o incorrectes les següents afirmacions si afegim un inhibidor de l'ATP
sintasa mitocondrial:
a) La síntesi d'ATP a la cèl·lula baixarà a zero ràpidament.
b) La velocitat de consum de glucosa per part de la cèl·lula disminuirà ràpidament.
c) La velocitat de consum d'oxigen pujarà.
d) El flux a través del cicle de Krebs augmentarà per compensar l'efecte de l'inhibidor.
e) La cèl·lula començarà a degradar àcids grassos com alternativa a l'oxidació de glucosa i, per tant,
l'inhibidor no tindrà cap efecte en la síntesi d'ATP a la cèl·lula.
24. Utilitzar els eixos que hi ha a continuació per a dibuixar el perfil del consum d’oxigen ([O 2
] en funció
del temps) en una suspensió de mitocondris aïllats després d’afegir els següents productes en l’ordre
indicat. Quan s’afegeix un determinat producte, tots els que s’indiquen anteriorment segueixen estant
presents. L’experiment començaria amb la quantitat d’oxigen indicat amb la fletxa en l’eix y. En cada
cas la [O 2
] sols pot disminuir o mantenir-se constant.
a) Glucosa
b) ADP + Pi
c) Citrat
d) Oligomicina
e) Succinat
f) Dinitrofenol
g) Rotenona
h) Cianur
25. Calvin i els seus col·laboradors, utilitzaren l'alga unicel·lular Chlorella per estudiar les reaccions
fosques de la fotosíntesi. En els seus experiments,
14
CO 2 va ser incubat en una suspensió
il·luminada d'algues, en diferents condicions. Varen seguir l'aparició en funció del temps de dos
compostos, X i Y, en dos conjunts de condicions.
a) Chlorelles il·luminades varen créixer en CO 2 no marcat. Es va apagar la llum i
14
CO 2 es va
afegir al cultiu. Sota aquestes condicions X va ser el primer compost radioactiu que es va detectar
en l'alga. El compost Y no es va trobar marcat.
b) Chlorelles il·luminades varen créixer amb
14
CO 2
. El
14
CO 2
es va deixar esgotar en el cultiu. La
radioactivitat de cadascun dels compostos en funció del temps s’indica a la figura.
Suggerir les identitats de X i Y, basades en el coneixement del cicle de Calvin.
Temps
Temp
s
