metabolisme bioquimica, Ejercicios de Bioquímica. Universitat de Vic (UVIC)
bertamasm
bertamasm

metabolisme bioquimica, Ejercicios de Bioquímica. Universitat de Vic (UVIC)

PDF (607 KB)
6 páginas
9Número de visitas
Descripción
Asignatura: bioquimica, Profesor: , Carrera: Biologia, Universidad: UVic
20 Puntos
Puntos necesarios para descargar
este documento
Descarga el documento
Vista previa3 páginas / 6
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 6 páginas totales
Descarga el documento
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 6 páginas totales
Descarga el documento
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 6 páginas totales
Descarga el documento
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 6 páginas totales
Descarga el documento
Microsoft Word - 8 Metabolisme solucions17_18.doc

Bioquímica. Metabolisme _________________________ 1. La conversió de glucosa en àcid làctic té una Gº' de -184,4 kJ per mol de glucosa. En una cèl·lula

anaeròbica aquesta conversió està acoblada a la síntesi de 2 mols de ATP per mol de glucosa. 1.a. Calcula la Gº' de la reacció total acoblada en la cèl·lula anaeròbica. 1.b. Calcula el rendiment en la conservació de l'energia en la cèl·lula anaeròbica. 1.c. Amb aquest mateix rendiment, quants mols d'ATP per mol de glucosa podrien obtenir-se en un

organisme aeròbic en el que la glucosa s'oxida completament fins CO2 i H2O alliberant 2870 kJ/mol?.

1.d. El rendiment real en una cèl·lula aeròbica és del 40% en condicions estàndard i permet obtenir 36 mols d'ATP per mol de glucosa. Calcula laGº' de la reacció total acoblada en una cèl·lula aeròbica en condicions estàndard..

R= -123,3 kJ/mol; 33%; 31; -2745 kJ/mol a) Glucosa + 2 ADP + 2 Pi ↔ 2 àcid làctic + 2 ATP + 2 H2O ΔG0= -123 kJ

b) %33100* 4,184

61

_

_ dimRe 

kJ

kJ

conservadaEnergia

alliberadaEnergia entn

c) Si 2870 kJ/mol representa el 100% de l’energia alliberada, un 33% son:

kJ molkJ

947 100

/2870*%33 

amb aquesta energia es poden obtenir:

molsATP ATPmolkJ

kJ 31

_/5,30

947 

d) Si el 40% de rendiment equival a 36 ATP, voldir que aquest % son: 36 mol ATP * 30,5kJ/mol ATP = 1098 kJ I el 100% de l’energia serà:

kJ kJ

2745100* %40

1098 

Així doncs: 36 ADP + 36 Pi ↔ 36 ATP + 36 H2O ΔG0’= 1098 kJ glucosa + 6 O2 ↔ 6 CO2 + 6 H2O ΔG0’= -2745 kJ -------------------------------------------------------------------------------------- glucosa + 36 ADP + 36 Pi + 6 O2 ↔ 6 CO2 + 36 ATP + 42 H2O ΔG0’= -1647 kJ _____________________________________________________________________________

2 Donat el següent esquema:

2.a per cada molècula de glucosa que arriba al cicle s'obté:  4 CO2 i 4 parells d'àtoms d'hidrogen.  4 CO2 i 4 coenzims reduïts.  4 CO2, 8 coenzims reduïts i 2 GTP.  CO2, 2 oxalacetat, 3 NADH i 1 GTP.

2.b Si l'estructura del succinat és:

escriu totes les reaccions fins al oxalacetat (amb totes les estructures implicades) si sabem que les reaccions son successivament una oxidació, una hidratació i una oxidació. 2.c Escriu el balanç de matèria del cicle dels àcids tricarboxílics: 2.d Perquè el cicle de Krebbs tan sols funciona en condicions aeròbiques?. 2.e Indica, sobre la figura adjunta, que és el cicle del glioxilat. 2.f Si marquem amb 13C el C2 del acetil-CoA, indiqueu a on estarà la radioactivitat un cop

acomplerta una volta al cicle. I si marquem els C carboxílics del oxalacetat?.

a ) 4 CO2 , 8 coenzims reduits i 2 GTP b) Mira l’apartat corresponent del llibre de text c)

Acetil-CoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O ↔ CoA-SH + 3NADH + 3H+ + FADH2 + 6GTP + 2CO2 d) Perquè els coenzims oxidats tan sols es poden reduir per transferència d’electrons fins al oxigen molecular. e) Mira l’apartat corresponent del llibre de text f) Al cap d’una volta estarà formant part del Oxalacetat. Els C carboxílics del Oxalacetat es perden en forma de CO2

3 L'any 1930 es va fer el següent experiment amb un recipient de vidre com el de la figura:

a) Una disminució de la pressió interior b) Si c) El triturat de múscul té tots els ingredients necessaris per fer el cicle de Krebs, transport

electrònic i fosforilació oxidativa, però li falta el combustible (succinat o fumarat) per engegar totes les reaccions. El consum de oxigen indica que funcionen totes aquestes rutes metabòliques.

________________________________________________________________________________ 4 Donat el següent esquema: 4.a Indica, sobre la figura adjunta, per on

entren la galactosa, la manosa i la fructosa en aquesta ruta.

4.b Indica, sobre la figura adjunta, per on es

connecta aquesta via amb el metabolisme del glucógen.

4.c Indica els noms dels enzims reguladors. 4.d Escriu el balanç de matèria en la conversió

de glucosa a acetil-CoA. 4.e Quines substàncies activen la degradació

de glucosa?. 4.f Quines substàncies inhibeixen la degradació

de glucosa?. 4.g El lactat produït a la fermentació

homolàctica passa a la sang i va al fetge a on es reconverteix en piruvat. Quina finalitat té doncs la síntesi de lactat?.

Mira els apartats corresponents del llibre de text. ______________________________________________________________________________

3.a Què indicarà el manòmetre al barrejar el succinat i el triturat de múscul?.

3.b Passaria el mateix amb fumarat i malat?.

3.c Quina és l'explicació del que passa?.

5 A la respiració (mitocòndria) tenim: glucosa + 6 O2  6 CO2 + 6 H2O Gº’ = -2724 KJ A la fotosíntesi (cloroplast) tenim: 6 CO2 + 6 H2O  glucosa + 6 O2 Gº’ = +2724 KJ L'energia necessària per sintetitzar glucosa a la fotosíntesi prové de la llum del sol en l'anomenada fase lluminosa: H2O + ADP + Pi + NADP+  O2 + ATP + NADPH + H+ La síntesi de glucosa (CH2O)n consumeix l'ATP obtingut a la fase anterior i s'anomena fase fosca: CO2 + ATP + NADPH + H+  (CH2O) + ADP + Pi + NADP+ 5.a Entre quins compostos circulen els electrons a la cadena de transport electrònic

mitocondrial?. 5.b Entre quins compostos circulen els electrons a la cadena de transport electrònic del

cloroplast?. En els dos casos es genera un gradient de pH als dos costats d'una membrana, que s'aprofita per generar ATP. 5.c A on és més baix el pH en una mitocòndria, a dintre o a l'espai intermembranal?. 5.d A on és més baix el pH en un cloroplast, a dintre o a fora del cloroplast (estroma). L'ATP sintasa és l'enzim responsable de la síntesis d'ATP i es pot considerar igual tant en la mitocòndria com en el cloroplast. 5.e Cap a on es dirigirà la subunitat catalíticament activa (F1) en la mitocòndria?. 5.f Cap a on es dirigirà la subunitat catalíticament activa (F1) en el cloroplast?. 5.g Dibuixa un esquema senzill del transport electrònic i de la fosforilació oxidativa a la

mitocòndria i al cloroplast

a) Del NADH al O2 b) De l’H2O al NADP+ c) A l’espai intermembranal d) A dintre el cloroplast e) A l’interior mitocondrial f) Cap a fora l’estroma g) Mira l’apartat corresponent del llibre de text

_______________________________________________________________________________ 6 A la glucòlisi i després al cicle de Krebbs i a la cadena de transport electrònic es va oxidant la

glucosa de manera espontània. 6.a Si sabem que tota oxidació implica l'existència d'una reducció, quina és la reacció de

reducció associada a l'oxidació complerta de la glucosa en una cèl·lula? 6.b Quins son els productes finals de l'oxidació de la glucosa? 6.c Indica tres compostos que transportin electrons des de la glucosa fins a l'acceptor final. 6.d Quina diferència hi ha, des d'un punt de vista energètic, entre oxidar la glucosa a

l'atmosfera o a dintre d'una cèl·lula. 6.e El complex III està format, entre altres proteïnes, per citocrom b, per citocrom c1 i per una

proteïna que conté ferro i sofre anomenada ferrosulfoproteïna; si els potencials estàndards de reducció son respectivament -0,030v, 0,215v i 0,280v, Quina d'aquestes tres proteïnes està més a prop del complex IV?.

Mira els apartats corresponents del llibre de text _______________________________________________________________________________

7 Calcula la Gº que s'allibera quan es transfereixen dos electrons des del NADH fins a l'oxigen molecular es a dir quan dos electrons travessen tota la cadena de transport electrònic.

R= -219,5 kJ Si sabem que: NADH + H+ ↔ NAD+ + 2H+ + 2 electrons ε0’ oxidació = 0,32 v ½ O2 + 2H+ + 2 electrons ↔ H2O ε0’ reducció = 0,816 v --------------------------------------------------------------------------------------------------------- NADH + H+ ½ O2 ↔ NAD+ + 2H2O ε0’ = 1,136 v Llavors sabem:

kJ J

kJ

v

CJ v

electronsmol

C electronsmolFnG 5,219

1000

1 *

1

/1 *136,1*

_

96500 *__2** '0'0  

_______________________________________________________________________________ 8 Quin intermediari metabòlic s'acumularà en un extracte lliure de cèl·lules capaç de realitzar la

glucòlisi si està inhibida la lactat deshidrogenasa? R= F1,6P2

Si la LDH està inhibida, el NADH no es convertirà en NAD+ i s’inhibirà la glucòlisi a l’etapa de la gliceraldehid-3-fosfat deshidrogenasa. Com que el pas anterior està molt a prop de l’equilibri (ΔG0’≈ 0) , això indica que s’acumularà la fructosa-1-6-difosfat. _______________________________________________________________________________ 9 Quin intermediari s'acumularà en un extracte de llevats capaç de realitzar la fermentació si

està inhibida la alcohol deshidrogenasa? R= F1,6P2

Passarà el mateix que en l’exercici 10. _______________________________________________________________________________ 10 Calcula el nombre de molècules d'ATP que es generen en cada una de les següents reaccions

netes. Considerem que totes les molècules de NADH i de FADH2 son oxidades fins a ATP, i que tot el piruvat es converteix en Acetil-CoA.

10.a Piruvatcicle del àcid cítric3 CO2 10.b Acetil-CoA cicle del àcid cítric2 CO2 10.c Piruvatcicle del àcid cítric Succinat 10.d Gliceraldehid 3-fosfatGlucòlisi cicle del àcid cítric3 CO2 10.e GlucosaGlucòlisi cicle del àcid cítric6 CO2

R= 15; 12; 10; 20; 38 Mira els apartats corresponents del llibre de text _______________________________________________________________________________ 11 Si el rendiment energètic de la fermentació làctica és del 33% i sabem que la reacció: Glucosa  2 Lactat té G´= -184,5 KJ calcula quantes molècules de ATP s'obtenen en aquest procés.

R= 2 El 33% de 184,5 és:

kJ kJ

9,60 100

%33*5,184 

aquesta energia es fa servir per sintetitzar ATP, si sabem: ADP + Pi ↔ ATP + H2O ΔG0’= 30,5 kJ

ATPmol ATPmolkJ

kJ __2

_/5,30

9,60 

_______________________________________________________________________________ 12 Els àcids grassos tenen com a funció, entre d'altres, la d'actuar com a combustible metabòlic.

Les reaccions de degradació dels àcids grassos comencen per l'activació dels mateixos fins a acil-CoA en una reacció que consumeix energia:

L'acil-CoA és transportat a dintre de la mitocòndria, sense consum d'energia, i allà és degradat fins a acetil-CoA en un procés anomenat beta-oxidació. Per l'àcid palmític (16:0) el balanç de matèria de la seva beta-oxidació és: palmitil-CoA + 7 FAD + 7 NAD+ + 7 H2O + 7 CoA-SH  7 FADH2 + 7 NADH + 7 H+ + 8 acetil-CoA Si sabem que l'acetil-CoA va al cicle de Krebbs i que la reacció de combustió de l'àcid palmític és la següent: CH3-(-CH2-)14-COOH + 8 O2  16 CO2 + 16 H2O Gº’ = -9790 KJ Calcula el rendiment energètic de l'oxidació biològica complerta d'una molècula d'àcid palmític.

R= 40% La β-oxidació de l’àcid palmític produeix: Producte de la β-oxidació ATP generats 7 FADH2 7*2=14 7 NADH + 7 H+ 7*3=21 8 Acetil-CoA 8*12=96 activació del àcid palmític -2 total 129 La reacció d’oxidació biològica complerta d’una molècula d’àcid palmític és: CH3-(-CH2-)14-COOH + 8 O2 ↔ 16 CO2 + 16 H2O Gº’ = -9790 kJ 129 ADP + 129 Pi ↔ 129 ATP + 129 H2O Gº’ = 129*30,5= 3933kJ CH3-(-CH2-)14-COOH +8 O2 +129 ADP + 129 Pi  16 CO2 + 129 ATP + 145 H2O Gº’ = -5857 kJ el rendiment serà:

%40100* 9790

3933 

kJ

kJ

No hay comentarios
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 6 páginas totales
Descarga el documento