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7.1.3. Preguntas sobre el metabolismo

Actividad basada en Comunidad Valenciana, Junio de 2022, pregunta 3.3.

De los 10 procesos metabólicos siguientes, indica para cada uno de ellos (5 puntos):

a) el orgánulo donde se realiza y

b) al menos uno de los productos obtenidos.

Proceso	Lugar	Producto/s
Fotofofosforilación	Rellenar huecos (1):	Rellenar huecos (2): JXUwMDE5JXUwMDE1JXUwMDA0
Proteólisis	Rellenar huecos (3):	Rellenar huecos (4):
Fermentación alcohólica	Rellenar huecos (5):	Rellenar huecos (6):
Transcripción	Rellenar huecos (7):	Rellenar huecos (8):
Glucólisis	Rellenar huecos (9):	Rellenar huecos (10):
Replicación del DNA	Rellenar huecos (11):	Rellenar huecos (12):
Ciclo de Calvin	Rellenar huecos (13):	Rellenar huecos (14):
Fosforilación oxidativa	Rellenar huecos (15):	Rellenar huecos (16): JXUwMDE5JXUwMDE1JXUwMDA0
Traducción	Rellenar huecos (17):	Rellenar huecos (18):
Gluconeogénesis	Rellenar huecos (19):	Rellenar huecos (20):

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Actividad basada en Comunidad Valenciana, Julio de 2023, pregunta 3.3

Relaciona los procesos metabólicos de la columna de la izquierda con las estructuras celulares donde tienen lugar y que se indican en la columna de la derecha (3 puntos).

Procesos	Estructuras
1. Fermentación láctica	a. Membrana mitocondrial
2. Glucosilación de proteínas	b. Lisosomas
3. Síntesis de ATP	c. Ribosomas
4. β-oxidación de ácidos grasos	d. Aparato de Golgi
5. Síntesis de proteínas	e. Citosol
6. Digestión de compuestos orgánicos	f. Matriz mitocondrial

Procesos	Estructuras
Fermentación láctica	Rellenar huecos (1):
Glucosilación de proteínas	Rellenar huecos (2):
Síntesis de ATP	Rellenar huecos (3):
β-oxidación de ácidos grasos	Rellenar huecos (4):
Síntesis de proteínas	Rellenar huecos (5):
Digestión de compuestos orgánicos	Rellenar huecos (6):

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Actividad basada en Comunidad Valenciana, Junio de 2024, pregunta 3.2.

El metabolismo se define como el conjunto de reacciones enzimáticas, organizadas en vías o rutas metabólicas, que permiten cubrir las necesidades vitales de las células u organismos.

a) Defina los términos catabolismo y anabolismo (2 puntos).
b) Clasifique las siguientes vías metabólicas en catabólicas o anabólicas e indique su localización celular: glucólisis, ciclo de Krebs o ciclo de los ácidos tricarboxílicos, ciclo de Calvin y cadena respiratoria (2 puntos).
c) ¿Todas estas vías metabólicas se producen en las células animales? Justifique su respuesta (1 punto).

a) El Rellenar huecos (1): se define como el conjunto de reacciones metabólicas que degradan moléculas complejas en otras más sencillas generando energía en forma de ATP y poder reductor.

El Rellenar huecos (2): es el conjunto de reacciones que permiten la síntesis de biomoléculas a partir de metabolitos sencillos o precursores consumiendo energía en forma de ATP y poder reductor.

b) Glucólisis: vía Rellenar huecos (3): que se lleva a cabo en el Rellenar huecos (4): .

Ciclo de Krebs o de los ácidos tricarboxílicos: vía Rellenar huecos (5): que se lleva a cabo en las Rellenar huecos (6): . También se puede considerar como una vía Rellenar huecos (7): .

Ciclo de Calvin: vía Rellenar huecos (8): que se lleva a cabo en los Rellenar huecos (9): .

Cadena respiratoria: vía Rellenar huecos (10): que se lleva a cabo en las Rellenar huecos (11): .

c) Todas estas vías no se pueden producir en células eucarióticas animales ya que el ciclo de Calvin se produce en los Rellenar huecos (12): y las células animales no tienen.

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Actividad basada en Canarias, Julio de 2024, pregunta 13

Indica en qué parte de una célula eucariota animal y/o vegetal se llevarían a cabo los siguientes procesos (especifica el/los orgánulo/s y parte concreta del mismo/s, cuando sea posible).

Proceso metabólico Localización

β-Oxidación de ácidos grasos: Rellenar huecos (1):

Ciclo de Calvin: Rellenar huecos (2):

Ciclo de Krebs: Rellenar huecos (3):

Empaquetamiento de proteínas: Rellenar huecos (4):

Fosforilación oxidativa: Rellenar huecos (5):

Fotofosforilación: Rellenar huecos (6):

Replicación del ADN: Rellenar huecos (7):

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Actividad basada en Galicia, Junio de 2024, pregunta 6

A) Indique cuál es el nombre de los procesos metabólicos señalados con los números 1- 6 en la figura 7.
B) ¿Cuáles de esos procesos son anabólicos y cuáles catabólicos?
C) ¿En qué orgánulo celular se producen?
D) ¿Cuáles requieren oxígeno y cuáles no?
E) ¿De qué procesos puede proceder el piruvato?

Nombre de los procesos metabólicos señalados con los números 1-6 en la figura 7:

Rellenar huecos (1): . Proceso Rellenar huecos (2): . Se realiza en Rellenar huecos (3): .
Rellenar huecos (4): .Proceso Rellenar huecos (5): . Se realiza en Rellenar huecos (6): .
Rellenar huecos (7): . Proceso Rellenar huecos (8): . Se realiza en Rellenar huecos (9): .
Rellenar huecos (10): . Proceso Rellenar huecos (11): . Se realiza en Rellenar huecos (12): .
Rellenar huecos (13): . Proceso Rellenar huecos (14): . Se realiza en Rellenar huecos (15): .
Rellenar huecos (16): . Proceso Rellenar huecos (17): . Se realiza en Rellenar huecos (18): .

Origen del piruvato: El piruvato puede proceder de:

La Rellenar huecos (19): .
El catabolismo de algunos aminoácidos.

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Cuestión de reflexión

Cataluña, Septiembre de 2015, serie 5, pregunta 3, apartado 1

En diciembre de 2012, la revista científica Astrobiology Magazine anunció el descubrimiento de cinco planetas que orbitan alrededor de 200.000 personas. la estrella Tau Ceti, uno de los cuales, llamado Tau Ceti e, se encuentra dentro de lo que se llama zona habitable. Uno de los científicos del proyecto dijo que, suponiendo que hubiera vida, mucho probablemente esta sería similar a la de los procariotas terrestres.

1- El análisis de la composición química de la atmósfera de este planeta, que se hizo desde la Tierra con aparatos que permiten identificar las moléculas atmosféricas por el espectro de radiación que reflejan, indicó la ausencia absoluta de oxígeno. [1 punto]

a) Si suponemos que en este nuevo planeta hay organismos procariotas similares a los terrestres, ¿qué tipo de nutrición seguro que NO presentan? Justifique la respuesta.

b) ¿Cómo se denomina el proceso biológico mediante el que algunos organismos producen el oxígeno de la atmósfera terrestre? ¿En qué fase concreta del proceso se origina este oxígeno? Escriba brevemente el balance de esta fase concreta.

Retroalimentación

1a- Si hubiera organismos procariotas similares a los terrestres, seguro que NO serán:

Fotoautótrofos, dado que durante el proceso de fotosíntesis generan oxígeno (de hecho, no pueden ser fotoautótrofos que utilicen agua como donador de electrones, pero sí podrían ser fotoautótrofos cuando el donador de electrones no sea el agua, como p. ej. las bacterias verdes).
Quimioorganótrofos heterótrofos aerobios, ya que necesitan oxígeno como aceptor final de electrones (respiración aerobia).
Quimiótrofos (quimioorganótrofos heterótrofos, quimiolitótrofos autótrofos) que necesitan oxígeno como aceptor final de electrones.
Organismos respiración aerobia ya que necesitan oxígeno como aceptor final de electrones.

1b.- El proceso biológico mediante el que algunos organismos producen el oxígeno de la atmósfera terrestre es la fotosíntesis, concretamente en la fase luminosa.

El balance de la fase luminosa de la fotosíntesis es:

2H₂O + energía luminosa + 2NADP+ + 3ADP (+ 3Pi) = O₂ + 2NADPH (+ 2H⁺) + 3ATP

Cuestión de reflexión

Cataluña, Septiembre de 2016, pregunta 1, apartado 1

El Tinto es un río del sur de la Península Ibérica que constituye un caso insólito de gran importancia científica. Las aguas de este río son de color rojizo, contienen una gran concentración de metales pesados y presentan una notable acidez (pH de 2,2). En este ambiente «aparentemente poco favorable para la vida» viven más de 1 300 especies de bacterias.

1) Estas bacterias presentan diversos tipos de nutrición y metabolismo según las adaptaciones propias de cada especie. Mencione el tipo metabólico de las bacterias siguientes teniendo en cuenta las fuentes de donde extraen la energía y el carbono. Justifique la respuesta. [1 punto]

Bacterias que obtienen la energía por oxidación de sulfuros metálicos y que tienen como fuente de carbono el CO2 disuelto en el agua

Tipo metabólico:

Justificación:

Bacterias que obtienen la energía de la luz y que tienen como fuente de carbono el CO2 disuelto en el agua

Tipo metabólico:

Justificación:

Bacterias que obtienen la energía por oxidación de materia orgánica y que tienen como fuente de carbono también la materia orgánica disuelta en el agua

Tipo metabólico:

Justificación:

Retroalimentación

Bacterias que obtienen la energía por oxidación de sulfuros metálicos y que tienen como fuente de carbono el CO2 disuelto en el agua

Tipo metabólico: Quimiolitótrofos autótrofos

Justificación:

Quimiótrofos: porque obtienen la energía de sustratos oxidables, o bien
Quimiolitótrofos: porque tienen energía de sustratos inorgánicos oxidables
Autótrofos: porque obtienen el carbono de materia inorgánica o porque obtienen el carbono del CO₂ disuelto en el agua.

Bacterias que obtienen la energía de la luz y que tienen como fuente de carbono el CO2 disuelto en el agua

Tipo metabólico: Fotoautótrofos

Justificación:

Foto: porque obtienen la energía de la luz.
Autótrofos: porque obtienen el carbono de materia inorgánica o del CO₂ disuelto en el agua.

Bacterias que obtienen la energía por oxidación de materia orgánica y que tienen como fuente de carbono también la materia orgánica disuelta en el agua

Tipo metabólico: Quimioorganótrofos heterótrofos

Justificación:

Quimiótrofos: porque obtienen la energía por oxidación de sustratos oxidables (o de materia orgánica), o bien
Quimioorganótrofos: porque obtienen la energía de sustratos orgánicos oxidables
Heterótrofos: porque obtienen el carbono de materia orgánica

Cuestión de reflexión

Navarra, Julio de 2024, pregunta 13

Identifica cuatro errores en la tabla, explicando a qué se debe el error y cuál sería el término correcto.

	Proceso	Metabolismo	Localización celular	Sustrato	Producto
1	Glucólisis	catabolismo	citosol celular	glucosa	piruvato + ATP
2	Ciclo de Calvin	catabolismo	matriz mitocondrial	piruvato	NADH
3	Fermentación	catabolismo	citosol celular	glucosa	etanol/lactato
4	Ciclo de Krebs	anabolismo	estroma cloroplasto	CO₂	C₆H₁₂O₆
5	Fosforilación oxidativa	catabolismo	membrana cloroplasto	ATP	ADP
6	Fotofosforilación	anabolismo	membrana mitocondrial	ADP	ATP

Retroalimentación

Errores identificados:

Ciclo de Calvin:
- Error: Clasificado como catabolismo.
- Corrección: El Ciclo de Calvin es un proceso anabólico, ya que es parte de la fotosíntesis en plantas y se encarga de la síntesis de glucosa a partir de CO₂.
- Error: Localización incorrecta.
- Corrección: El Ciclo de Calvin ocurre en el estroma del cloroplasto, no en la matriz mitocondrial.
- Error: Sustrato incorrecto.
- Corrección: El sustrato correcto es CO₂, no piruvato.
- Error: Producto incorrecto.
- Corrección: El producto principal es glucosa o compuestos relacionados (triosa fosfato), no NADH.
Fila corregida: Ciclo de Calvin | anabolismo | estroma del cloroplasto | CO2 | glucosa
Ciclo de Krebs:
- Error: Clasificado como anabolismo.
- Corrección: El Ciclo de Krebs es un proceso catabólico, ya que es parte de la respiración celular y se encarga de la oxidación de acetil-CoA.
- Error: Localización incorrecta.
- Corrección: Ocurre en la matriz mitocondrial, no en el estroma del cloroplasto.
- Error: Sustrato incorrecto.
- Corrección: El sustrato es acetil-CoA, no CO2.
- Error: Producto incorrecto.
- Corrección: Los productos principales son CO₂, NADH, y FADH₂, no C₆H₁₂O₆.
Fila corregida: Ciclo de Krebs | catabolismo | matriz mitocondrial | acetil-CoA | CO2 + NADH + FADH2
Fosforilación oxidativa:
- Error: Localización incorrecta.
- Corrección: La fosforilación oxidativa ocurre en la membrana interna de la mitocondria, no en la membrana del cloroplasto.
- Error: Sustrato y producto invertidos.
- Corrección: El sustrato es ADP y el producto es ATP, no al revés.
Fila corregida: Fosforilación oxidativa | catabolismo | membrana interna mitocondrial | ADP + Pi | ATP
Fotofosforilación:
- Error: Clasificado como anabolismo.
- Corrección: La fotofosforilación es un proceso catabólico en el contexto de la fotosíntesis, ya que implica la producción de ATP.
- Error: Localización incorrecta.
- Corrección: La fotofosforilación ocurre en la membrana del tilacoide del cloroplasto, no en la membrana mitocondrial.

Cuestión de reflexión

Aragón, Junio de 2024, pregunta 4

Responda las siguientes preguntas relacionadas con el metabolismo: (2 puntos)

a) Imagine que una persona a lo largo de los últimos meses ha ingerido en su dieta una cantidad de hidratos de carbono y lípidos inferior a sus necesidades energéticas. Simplificando la situación, ¿qué rutas habrán predominado en este caso, las anabólicas o las catabólicas? Razónelo adecuadamente. (0,8 puntos)
b) En el mismo caso, al movilizar las reservas almacenadas de hidratos de carbono y grasas, describa una ruta metabólica (para cada sustrato) que crea que se habrá puesto en marcha para obtener energía. (0,8 puntos)
c) Si una persona ingiere un exceso de glucosa en la dieta, parte de esta se almacena en forma de triglicéridos. ¿Qué proceso metabólico sirve de nexo entre el catabolismo de la glucosa excedentaria y la síntesis de ácidos grasos? Cite un metabolito que sirva de puente entre ambos procesos. (0,4 puntos)

Retroalimentación

En este caso, predominarán las rutas catabólicas. Esto se debe a que, ante la falta de energía procedente de la dieta, el cuerpo necesitará obtener energía de sus reservas para mantener sus funciones vitales y actividades diarias. Por lo tanto, se activarán procesos que descomponen las moléculas almacenadas para producir ATP.

b) En el mismo caso, al movilizar las reservas almacenadas de hidratos de carbono y grasas, describa brevemente una ruta metabólica (para cada sustrato) que crea que se habrá puesto en marcha para obtener energía. (0,8 puntos)

Para los hidratos de carbono, comienza con la glucogenólisis, donde el glucógeno almacenado se convierte en glucosa. La glucosa liberada entonces puede ser utilizada en la glucólisis, un proceso que se lleva a cabo en el citoplasma, en el que una molécula de glucosa se divide en dos moléculas de piruvato. Durante la glucólisis, se generan pequeñas cantidades de energía directamente en forma de ATP, así como moléculas de NADH que pueden ser utilizadas en la cadena de transporte de electrones para generar aún más ATP.
Para las grasas almacenadas, la ruta metabólica es la lipólisis, que implica la degradación de los triglicéridos en ácidos grasos libres y glicerol. Los ácidos grasos pueden entrar en las células y ser oxidados en un proceso conocido como β-oxidación dentro de las mitocondrias para producir acetil-CoA, que luego ingresa al ciclo de Krebs para la producción de energía.

c) Si una persona ingiere un exceso de glucosa en la dieta, parte de esta se almacena en forma de triglicéridos. ¿Qué proceso metabólico sirve de nexo entre el catabolismo de la glucosa excedentaria y la síntesis de ácidos grasos? Cite un metabolito que sirva de puente entre ambos procesos. (0,4 puntos)

El proceso metabólico que sirve de nexo entre el catabolismo de la glucosa excedentaria y la síntesis de ácidos grasos es el ciclo de Krebs. Un metabolito clave que actúa como puente entre ambos procesos es el acetil-CoA .

Cuestión de reflexión

País Vasco, julio de 2025, Opción 4A (2,5 puntos)
Con relación al tipo de metabolismo que presentan los seres vivos:

a) (1,0 punto) Explique el significado de: anabolismo y catabolismo.
b) (1,0 punto) Indique a qué tipo de reacciones, anabólicas o catabólicas, pertenecen las siguientes rutas metabólicas: glucólisis, gluconeogénesis, ciclo de Calvin, y β-oxidación de los ácidos grasos.
c) (0,5 puntos) Explique la diferencia fundamental entre respiración celular y fermentación.

Retroalimentación

a) Explique el significado de: anabolismo y catabolismo (1,0 punto)

Anabolismo (0,5 puntos):
Es el conjunto de reacciones metabólicas de síntesis mediante las cuales la célula construye moléculas complejas (como polisacáridos, lípidos, proteínas o ácidos nucleicos) a partir de moléculas más simples (como monosacáridos, aminoácidos, ácidos grasos y nucleótidos).
Este proceso requiere un gasto de energía, normalmente en forma de ATP y poder reductor (como NADPH).
Es fundamental para el crecimiento, la reparación celular y la reproducción.

Catabolismo (0,5 puntos):
Es el conjunto de reacciones metabólicas de degradación, en las que las moléculas orgánicas complejas (como la glucosa, los ácidos grasos o las proteínas) se rompen en compuestos más simples (como CO₂, H₂O y amoníaco), liberando energía útil.
La energía obtenida se almacena en forma de ATP y en coenzimas reducidas como NADH y FADH₂.
El catabolismo es esencial para obtener energía que permita realizar las funciones celulares.

b) Clasifique las siguientes rutas metabólicas como anabólicas o catabólicas (1,0 punto)

Glucólisis → Catabólica
- Ruta que degrada la glucosa (6C) en dos moléculas de piruvato (3C), liberando energía en forma de ATP y NADH.
Gluconeogénesis → Anabólica
- Ruta de síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos (como piruvato, lactato o aminoácidos), consumiendo ATP y NADH.
Ciclo de Calvin → Anabólica
- Ruta fotosintética en la que las plantas fijan CO₂ para formar glúcidos, utilizando ATP y NADPH producidos en la fase luminosa.
β-oxidación de los ácidos grasos → Catabólica
- Ruta en la que los ácidos grasos se degradan en unidades de acetil-CoA, produciendo NADH y FADH₂ para generar ATP en la mitocondria.

c) Diferencia fundamental entre respiración celular y fermentación (0,5 puntos)

Respiración celular (0,25 puntos):
Es un proceso catabólico aeróbico (requiere oxígeno) que degrada moléculas orgánicas, como la glucosa, hasta productos inorgánicos (CO₂ y H₂O), utilizando una cadena de transporte de electrones en la mitocondria.
Es altamente eficiente: genera entre 36 y 38 moléculas de ATP por glucosa.

Fermentación (0,25 puntos):
Es un proceso catabólico anaeróbico (sin oxígeno) en el que se degrada parcialmente la glucosa, generando productos orgánicos (como ácido láctico o etanol) y una baja cantidad de ATP (solo 2 moléculas por glucosa).
No utiliza la cadena de transporte de electrones ni la mitocondria.

Cuestión de reflexión

Asturias, julio de 2025, pregunta 4, opción B

Dos gemelos adultos del mismo peso, 80 kg, y el mismo porcentaje de grasa corporal (PGC), 25%, deciden cambiar de hábitos, ya que el rango de normalidad de PGC para su edad es 10-15%. El primero (individuo A) siguió una dieta hipocalórica con ejercicio moderado durante 1 año, alcanzando un PGC de 14% y un peso de 72 kg. El segundo (individuo B) hizo entrenamiento de musculación y en un año bajó su PGC al 11%, aumentando su tejido muscular proteico, por lo que su peso no se modificó (80kg).

1. Indica si en el caso del individuo B, las rutas que han predominado de forma global son las anabólicas o las catabólicas. Justifica tu respuesta. (Calificación 1 punto)
2. Describe brevemente una ruta catabólica y una ruta anabólica que ocurran en el caso del individuo B, indicando el compartimento celular donde tienen lugar. (Calificación 1 punto)
3. Indica si el individuo B podría haber llegado a la situación descrita en el texto con una dieta rica en glúcidos y pobre en proteínas. Justifica tu respuesta. (Calificación 0.5 puntos)

Retroalimentación

1. Indica si en el caso del individuo B, las rutas que han predominado de forma global son las anabólicas o las catabólicas. Justifica tu respuesta.

En el caso del individuo B, no ha predominado globalmente ni el anabolismo ni el catabolismo, ya que su peso total se ha mantenido constante. Esto significa que la síntesis anabólica de nuevas proteínas musculares ha estado equilibrada con la degradación catabólica de otras biomoléculas (como grasas). Aunque ha aumentado su masa muscular y disminuido su porcentaje de grasa, estos cambios se han compensado manteniendo el mismo peso corporal, lo que indica un equilibrio metabólico entre procesos anabólicos y catabólicos en el conjunto del organismo .

2. Describe brevemente una ruta catabólica y una ruta anabólica que ocurran en el caso del individuo B, indicando el compartimento celular donde tienen lugar.

Ruta catabólica: Una de las rutas catabólicas clave en el individuo B es la lipólisis seguida de beta-oxidación de los ácidos grasos, un proceso mediante el cual los triglicéridos almacenados son degradados a ácidos grasos libres y glicerol. Los ácidos grasos son transportados a la matriz mitocondrial, donde sufren beta-oxidación para formar acetil-CoA, que posteriormente ingresa en el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones para la producción de energía en forma de ATP.
Ruta anabólica: Un ejemplo esencial es la síntesis de proteínas, proceso anabólico en el que se ensamblan aminoácidos para formar nuevas proteínas musculares. Esta síntesis ocurre principalmente en los ribosomas del citoplasma, ya sea libres o asociados al retículo endoplasmático rugoso.

3. Indica si el individuo B podría haber llegado a la situación descrita en el texto con una dieta rica en glúcidos y pobre en proteínas. Justifica tu respuesta.

El individuo B no podría haber alcanzado el aumento de masa muscular descrito con una dieta rica en glúcidos y pobre en proteínas. Para sintetizar nuevas proteínas musculares y aumentar el tejido proteico, es esencial un aporte correcto de aminoácidos a través de la dieta, especialmente de los aminoácidos esenciales que el cuerpo humano no puede sintetizar y que deben ser obtenidos de alimentos proteicos. Sin una ingesta suficiente de proteínas, el organismo no dispone de los materiales necesarios para la síntesis de nuevas proteínas musculares, a pesar del entrenamiento de musculación.

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