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7.1. Metabolismo

Metabolismo

El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos fisicoquímicos que ocurren en la célula y en el organismo, en los que se intercambian materia y energía con su entorno.

Los principales objetivos del metabolismo son:

  • Obtener energía química, que se almacena en los enlaces fosfato del ATP.
  • Transformar sustancias químicas del exterior celular en moléculas aprovechables por la célula.
  • Construcción de materia orgánica propia a partir de la energía y de las moléculas obtenidas del medio ambiente. Esta materia orgánica almacena gran cantidad de energía en los enlaces.
  • Destrucción de estas moléculas para obtener la energía que contienen.

El metabolismo se divide en dos fases interrelacionadas que se producen simultáneamente:

  • Fase de obtención de energía: En el catabolismo se produce la transformación de sustancias orgánicas complejas en moléculas más sencillas, almacenando la energía química liberada en forma de enlaces fosfatos de los ATP.
  • Fase de construcción de materia orgánica: En el anabolismo se construye materia orgánica compleja a partir de las moléculas sencillas del citoplasma, utilizando la energía obtenida en el catabolismo o en otros procesos, como son la fotosíntesis y la quimiosíntesis.

Según sea la fuente de carbono que utilizan para construir sus biomoléculas en el anabolismo, las células pueden ser:

  • Autótrofas: su fuente de carbono es el CO2 atmosférico, y según de dónde obtengan la energía, pueden ser:
    • Fotoautótrofas: obtienen la energía de la luz solar.
    • Quimioautótrofas: obtienen la energía de los enlaces de moléculas inorgánicas.
  • Heterótrofas: incorporan el carbono a través de moléculas orgánicas. Obtienen la energía al romper los enlaces de las moléculas orgánicas.

Todas las reacciones metabólicas están reguladas por enzimas específicas.

En relación al catabolismo, distinguiremos los siguientes procesos:

  • Respiración: el aceptor final de electrones es una molécula inorgánica.
    • Respiración aerobia: el aceptor de hidrógenos es el O2.
    • Respiración anaeróbica: el aceptor de hidrógenos no es el O2.
  • Fermentación: el aceptor final de electrones es una molécula orgánica.

Organismos según su anabolismo

Completa las palabras que faltan:

  • Células fotoautótrofas: utilizan como fuente de carbono y obtiene energía de .
  • Células fotoheterótrofas: utilizan como fuente de carbono y como fuente de energía.
  • Células quimioautótrofas: utilizan la energía de y materia para obtener materia .
  • Células quimioheterótrofas: utilizan como fuente de carbono y de energía.

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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   
Proteólisis   
Fermentación alcohólica 
Transcripción 
Glucólisis 
Replicación del DNA 
Ciclo de Calvin 
Fosforilación oxidativa 
Traducción
Gluconeogénesis 

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Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Aragón. Junio de 2008, opción B, parte c y d. Cuestión 3.-

Defina cada uno de estos términos y exprese las diferencias entre ellos (2 puntos):

a) Catabolismo y anabolismo. (0,5 puntos)

Aragón. Junio de 2018, opción A, cuestión 1. Junio de 2015, opción A, cuestión 3

En relación con el esquema adjunto, conteste las siguientes cuestiones: (2,5 puntos)

a) ¿Qué nombre recibe el grupo de procesos A? ¿Y el grupo de procesos B? Definir ambos procesos. ¿Qué nombre recibe el conjunto de todos esos procesos? (1 punto)

b) ¿Qué es el ATP? ¿Qué papel desempeña en estos procesos?. Cita un proceso biológico en el que se obtenga ATP y otro en el que se gaste (1 punto)

c) ¿Cuál es la composición de un nucleótido? (0,5 puntos)

Aragón. Junio de 2016, opción B, cuestión 1.

Tema de desarrollo corto: metabolismo. (3 puntos)

a) Definición de metabolismo. (0,5 puntos)

b) Diferencia entre anabolismo y catabolismo. Poner un ejemplo de cada uno de los procesos. (1 punto)

Galicia, Julio de 2021, pregunta 4

a) Relacione los procesos de respiración, fermentación, fotosíntesis y glucolisis con las letras A, B, C y D de la figura 4, justifique brevemente su respuesta.
b) Señale en qué condiciones ambientales se producen los procesos A, C y D.
c) ¿Qué rutas metabólicas se llevan a cabo en los procesos A y C?